CN108847173B

CN108847173B - 公共电压反馈补偿电路、方法及平面显示装置

Info

Publication number: CN108847173B
Application number: CN201810712855.5A
Authority: CN
Inventors: 张先明
Original assignee: Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co Ltd
Priority date: 2018-06-29
Filing date: 2018-06-29
Publication date: 2020-09-29
Anticipated expiration: 2038-06-29
Also published as: US11114052B2; US20210118346A1; WO2020000746A1; CN108847173A

Abstract

本发明涉及一种公共电压反馈补偿电路、方法及平面显示装置。该公共电压反馈补偿电路包括：开关选择电路，用于判断反馈公共电压(VCOM_FB)所处范围，输出相应的开关信号；开关电路，用于根据相应的开关信号打开或关闭衰减电路；衰减电路，当打开衰减电路时，反馈公共电压(VCOM_FB)输入衰减电路，经衰减电路衰减后向补偿电路输出衰减后的反馈公共电压(VCOM_FB)；当关闭衰减电路时，反馈公共电压(VCOM_FB)直接输入补偿电路；补偿电路，输入反馈公共电压(VCOM_FB)或者衰减后的反馈公共电压(VCOM_FB)，输出公共电压补偿信号(VCOM_OUT)。本发明增加对公共电压纹波的侦测，当纹波过大时对反馈公共电压做降纹波的处理，解决因公共电压纹波造成反馈补偿过热的问题。

Description

公共电压反馈补偿电路、方法及平面显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种公共电压反馈补偿电路、方法及平面显示装置。

背景技术

随着显示面板尺寸的越来越大，面板中使用的公共电极的公共电压VCOM的电流也是逐渐变大，且在灰阶切换时，就会导致公共电压VCOM在面板内有压降，甚至在灰阶切换时导致的干扰可以很大幅度的影响公共电压VCOM的大小。

目前技术中很多是对公共电压VCOM做补偿，公共电极公共电压VCOM补偿是现有显示面板驱动经常使用到的技术，如图1所示，其为现有一种公共电压补偿电路示意图，其基本原理如下，在显示面板内反馈点引回反馈公共电压VCOM_FB，通过电容C1，将其中的交流信号接入到运算放大器（OP）的反相输入端，并引入公共电压补偿信号VCOM_OUT反向反馈进行补偿，公共电压补偿信号VCOM_OUT作为补偿后的公共电压输入显示面板，第二运算放大器OP2同相输入端输入基准公共电压VCOM_Ref，基准公共电压VCOM_Ref可以来自于显示面板的电源管理电路，现有的公共电压补偿电路主要是为了解决水平串扰问题。

但是由于补偿的倍率是固定的，很容易就会造成在重载画面下，公共电压VCOM的纹波（Ripple）与电流非常大，补偿后导致电流更大，可能导致用于公共电压VCOM补偿的运算放大器过热，甚至于发生OCP（过流保护）。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种公共电压反馈补偿电路、方法及平面显示装置，解决因公共电压纹波造成反馈补偿过热的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种公共电压反馈补偿电路，包括：

开关选择电路，其第一输入端输入反馈公共电压，第二输入端输入第一参考电压，第三输入端输入第二参考电压，根据第一参考电压和第二参考电压判断从显示面板接收的反馈公共电压所处范围，其输出端根据判断结果输出相应的开关信号；

开关电路，其输入端输入反馈公共电压，输出端连接补偿电路的输入端；所述开关电路根据所述相应的开关信号断开或闭合；

衰减电路，其输入端输入反馈公共电压，输出端连接补偿电路的输入端；当所述开关电路断开时，反馈公共电压输入衰减电路，经衰减电路衰减后向补偿电路输出衰减后的反馈公共电压；当所述开关电路闭合时，反馈公共电压直接输入补偿电路；

补偿电路，其输入端连接开关电路和衰减电路的输出端，输出端输出公共电压补偿信号。

其中，所述开关选择电路包括：

第一比较器，同相输入端接收反馈公共电压，反相输入端接收第一参考电压，输出端根据反馈公共电压和第一参考电压的比较结果输出第一比较结果至逻辑处理器；

第二比较器，反相输入端接收反馈公共电压，同相输入端接收第二参考电压，输出端根据反馈公共电压和第二参考电压的比较结果输出第二比较结果至逻辑处理器；

逻辑处理器，其第一输入端接收第一比较结果，第二输入端接收第二比较结果，根据第一比较结果和第二比较结果判断反馈公共电压所处范围，输出端输出相应的开关信号至开关电路。

其中，所述衰减电路包括：

第一电阻，其一端连接衰减电路的输入端，另一端连接第一运算放大器的同相输入端；

第二电阻，其一端连接第一运算放大器的同相输入端，另一端接地；

第一运算放大器，其输出端连接其反相输入端和衰减电路的输出端。

其中，所述补偿电路包括：

电容，其一端连接衰减电路的输出端，另一端连接第三电阻的一端；

第三电阻的另一端连接第二运算放大器的反相输入端；

第四电阻，其一端连接第二运算放大器的反相输入端，另一端连接第二运算放大器的输出端；

第二运算放大器，其同相输入端输入基准公共电压，其输出端输出公共电压补偿信号。

其中，所述第一参考电压小于第二参考电压。

其中，所述逻辑处理器为与门单元。

其中，当反馈公共电压大于第一参考电压且小于第二参考电压时，所述开关电路闭合；当反馈公共电压小于等于第一参考电压，或者大于等于第二参考电压时，所述开关电路断开。

本发明还提供了一种平面显示装置，该平面显示装置包括上述任一项所述的公共电压反馈补偿电路。

本发明还提供了一种公共电压反馈补偿方法，包括：

开关选择电路根据第一参考电压和第二参考电压判断从显示面板接收的反馈公共电压所处范围；

若反馈公共电压大于第一参考电压且小于第二参考电压，补偿电路根据反馈公共电压直接进行公共电压补偿；

若反馈公共电压小于等于第一参考电压，或者大于等于第二参考电压，衰减电路衰减反馈公共电压得到衰减后的反馈公共电压，补偿电路根据衰减后的反馈公共电压进行公共电压补偿。

综上，本发明公共电压反馈补偿电路、方法及平面显示装置增加对公共电压纹波的侦测，当纹波过大时会对反馈公共电压做降纹波的处理，解决因公共电压纹波造成反馈补偿过热的问题。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。

附图中，

图1为一种现有公共电压补偿电路示意图；

图2为本发明公共电压反馈补偿电路的电路原理示意图。

具体实施方式

参见图2，其为本发明公共电压反馈补偿电路的电路原理示意图。本发明公共电压反馈补偿电路主要包括：开关选择电路，开关电路，衰减电路，以及补偿电路。图2所示电路仅用于举例说明本发明，本领域技术人员可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形。

开关选择电路，用于判断反馈公共电压VCOM_FB所处范围，输出相应的开关信号；第一比较器OP3和第二比较器OP4，以及逻辑处理器即为开关选择电路的主要组成部分。反馈公共电压VCOM_FB自显示面板内反馈点引回。开关选择电路的第一输入端输入反馈公共电压VCOM_FB，第二输入端输入第一参考电压Vref1，第三输入端输入第二参考电压Vref2，开关选择电路可以比较反馈公共电压VCOM_FB与第一参考电压Vref1和第二参考电压Vref2的相对大小，在进行公共电压补偿之前先通过判断反馈公共电压VCOM_FB所处范围来判断纹波大小，进而生成开关信号以控制是否进行反馈公共电压VCOM_FB的衰减。

开关电路，其输入端输入反馈公共电压VCOM_FB，输出端连接补偿电路的输入端；开关电路根据相应的开关信号EN1断开或闭合，从而控制打开或关闭衰减电路；开关电路具体可以为一开关管，开关管的输入端和输出端分别连接衰减电路的输入端和输出端，开关信号输入开关管的控制端；开关管可以为NMOS，或者其他可以实现相同功能的电路或元件。以NMOS组成的开关电路为例，当开关信号EN1控制NMOS打开时，开关电路闭合，接近于短路，相当于关闭了与开关电路并联的衰减电路；当开关信号EN1控制NMOS关闭时，开关电路断开，接近于断路，此时与开关电路并联的衰减电路可以对反馈公共电压VCOM_FB进行衰减。

衰减电路，其输入端输入反馈公共电压VCOM_FB，输出端连接补偿电路的输入端；当打开衰减电路时，反馈公共电压VCOM_FB输入衰减电路，经衰减电路衰减后向补偿电路输出衰减后的反馈公共电压VCOM_FB；当关闭衰减电路时，反馈公共电压VCOM_FB直接输入补偿电路；运算放大器OP1即为反馈公共电压VCOM_FB幅度衰减电路的主要组成部分。

补偿电路，用于补偿公共电压，其输入端同时连接开关电路和衰减电路的输出端，因而可以根据开关电路的状态输入反馈公共电压VCOM_FB或者衰减后的反馈公共电压VCOM_FB，补偿电路输出端输出公共电压补偿信号VCOM_OUT。运算放大器2为公共电压VCOM反馈补偿电路的主要组成部分。公共电压补偿信号VCOM_OUT作为补偿后的公共电压用于输入显示面板。

本发明增加对公共电压纹波的侦测，如果面板的画面在重载画面下，由于纹波过大，那么此时就会侦测到这种状态，会对反馈公共电压VCOM_FB做一些降纹波的处理，而后才会进行反馈补偿。

在此实施例中，开关选择电路具体可以包括：第一比较器OP3，用于比较反馈公共电压VCOM_FB和第一参考电压Vref1，比较结果输出至逻辑处理器；第二比较器OP4，用于比较反馈公共电压VCOM_FB和第二参考电压Vref2，第一比较器OP3和第二比较器OP4的比较结果分别输出至逻辑处理器；由逻辑处理器根据比较结果判断反馈公共电压VCOM_FB所处范围，即纹波大小，并输出相应的开关信号至开关电路。

预设的第一参考电压Vref1和第二参考电压Vref2用于判定纹波大小；第一参考电压Vref1小于第二参考电压Vref2；第一参考电压Vref1输入第一比较器OP3的反相输入端，第二参考电压Vref2输入第二比较器OP4的同相输入端。逻辑处理器根据预设的逻辑判定纹波大小，在此实施例中，逻辑处理器可以为与门单元。

先通过开关选择电路判断公共电压的纹波所处范围，当反馈公共电压VCOM_FB大于第一参考电压Vref1且小于第二参考电压Vref2时，即认为目前反馈公共电压VCOM_FB的纹波较小，可以直接做反馈，这个时候开关信号EN1为高电平，开关闭合，衰减电路关闭，直接做公共电压补偿。

当反馈公共电压VCOM_FB小于等于第一参考电压Vref1，或者大于等于第二参考电压Vref2时，这个时候开关信号EN1为低电平，开关打开，衰减电路打开，反馈公共电压VCOM_FB会先通过衰减电路预处理，衰减之后才会进行反馈，不会触发热的问题，甚至于触发过流保护。

在此实施例中，衰减电路具体可以包括：第一电阻R1，其一端连接衰减电路的输入端，另一端连接运算放大器OP1的同相输入端；第二电阻R2，其一端连接运算放大器OP1的同相输入端，另一端接地；第一运算放大器OP1，其输出端连接其反相输入端和衰减电路的输出端。本发明也可以采用其他适合衰减反馈公共电压VCOM_FB的衰减电路形式。

在此实施例中，补偿电路具体可以包括：电容C1，其一端连接衰减电路的输出端，另一端连接第三电阻R3的一端；第三电阻R3的另一端连接第二运算放大器OP2的反相输入端；第四电阻R4，其一端连接第二运算放大器OP2的反相输入端，另一端连接第二运算放大器OP2的输出端；第二运算放大器OP2，其同相输入端输入基准公共电压VCOM_Ref，其输出端输出公共电压补偿信号VCOM_OUT。补偿电路的工作过程可参照图1所示现有公共电压补偿电路。

基于上述公共电压反馈补偿电路，本发明还提供了相应的平面显示装置，包含上述公共电压反馈补偿电路。

本发明还提供了公共电压反馈补偿方法，可以基于上述公共电压反馈补偿电路及平面显示装置实施。该方法采用公共电压反馈补偿的预处理及判定，解决现有技术公共电压反馈补偿过热的问题，该方法主要包括：

开关选择电路根据第一参考电压Vref1和第二参考电压Vref2判断从显示面板接收的反馈公共电压VCOM_FB所处范围；首先根据预设的第一参考电压Vref1和第二参考电压Vref2判断公共电压的纹波范围；

若反馈公共电压VCOM_FB大于第一参考电压Vref1且小于第二参考电压Vref2，补偿电路根据反馈公共电压VCOM_FB直接进行公共电压补偿；当判定目前反馈公共电压VCOM_FB的纹波较小时，可以关闭衰减电路，直接做反馈；

若反馈公共电压VCOM_FB小于等于第一参考电压Vref1，或者大于等于第二参考电压Vref2，衰减电路衰减反馈公共电压VCOM_FB得到衰减后的反馈公共电压VCOM_FB后，补偿电路根据衰减后的反馈公共电压VCOM_FB进行公共电压补偿；当判定目前反馈公共电压VCOM_FB的纹波较大时，打开衰减电路，先通过衰减电路预处理再进行公共电压补偿。

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种公共电压反馈补偿电路，其特征在于，包括：

开关选择电路，其第一输入端输入反馈公共电压（VCOM_FB），第二输入端输入第一参考电压（Vref1），第三输入端输入第二参考电压（Vref2），根据第一参考电压（Vref1）和第二参考电压（Vref2）判断从显示面板接收的反馈公共电压（VCOM_FB）所处范围，其输出端根据判断结果输出相应的开关信号（EN1）；

开关电路，其输入端输入反馈公共电压（VCOM_FB），输出端连接补偿电路的输入端；所述开关电路根据所述相应的开关信号（EN1）断开或闭合；

衰减电路，其输入端输入反馈公共电压（VCOM_FB），输出端连接补偿电路的输入端；当所述开关电路断开时，反馈公共电压（VCOM_FB）输入衰减电路，经衰减电路衰减后向补偿电路输出衰减后的反馈公共电压（VCOM_FB）；当所述开关电路闭合时，反馈公共电压（VCOM_FB）直接输入补偿电路；

补偿电路，其输入端连接开关电路和衰减电路的输出端，输出端输出公共电压补偿信号（VCOM_OUT）；

所述开关电路包括开关管，所述开关管的输入端和输出端分别连接衰减电路的输入端和输出端，所述开关信号输入所述开关管的控制端。

2.如权利要求1所述的公共电压反馈补偿电路，其特征在于，所述开关选择电路包括：

第一比较器（OP3），同相输入端接收反馈公共电压（VCOM_FB），反相输入端接收第一参考电压（Vref1），输出端根据反馈公共电压（VCOM_FB）和第一参考电压（Vref1）的比较结果输出第一比较结果至逻辑处理器；

第二比较器（OP4），反相输入端接收反馈公共电压（VCOM_FB），同相输入端接收第二参考电压（Vref2），输出端根据反馈公共电压（VCOM_FB）和第二参考电压（Vref2）的比较结果输出第二比较结果至逻辑处理器；

逻辑处理器，其第一输入端接收第一比较结果，第二输入端接收第二比较结果，根据第一比较结果和第二比较结果判断反馈公共电压（VCOM_FB）所处范围，输出端输出相应的开关信号至开关电路。

3.如权利要求1所述的公共电压反馈补偿电路，其特征在于，所述衰减电路包括：

第一电阻（R1），其一端连接衰减电路的输入端，另一端连接第一运算放大器（OP1）的同相输入端；

第二电阻（R2），其一端连接第一运算放大器（OP1）的同相输入端，另一端接地；

第一运算放大器（OP1），其输出端连接其反相输入端和衰减电路的输出端。

4.如权利要求1所述的公共电压反馈补偿电路，其特征在于，所述补偿电路包括：

电容（C1），其一端连接衰减电路的输出端，另一端连接第三电阻（R3）的一端；

第三电阻（R3）的另一端连接第二运算放大器（OP2）的反相输入端；

第四电阻（R4），其一端连接第二运算放大器（OP2）的反相输入端，另一端连接第二运算放大器（OP2）的输出端；

第二运算放大器（OP2），其同相输入端输入基准公共电压（VCOM_Ref），其输出端输出公共电压补偿信号（VCOM_OUT）。

5.如权利要求2所述的公共电压反馈补偿电路，其特征在于，所述第一参考电压（Vref1）小于第二参考电压（Vref2）。

6.如权利要求5所述的公共电压反馈补偿电路，其特征在于，所述逻辑处理器为与门单元。

7.如权利要求5所述的公共电压反馈补偿电路，其特征在于，当反馈公共电压（VCOM_FB）大于第一参考电压（Vref1）且小于第二参考电压（Vref2）时，所述开关电路闭合；当反馈公共电压（VCOM_FB）小于等于第一参考电压（Vref1），或者大于等于第二参考电压（Vref2）时，所述开关电路断开。

8.一种平面显示装置，其特征在于，该平面显示装置包括如权利要求1~7任一项所述的公共电压反馈补偿电路。

9.一种公共电压反馈补偿方法，其特征在于，采用如权利要求1~7任一项所述的公共电压反馈补偿电路，包括：

开关选择电路根据第一参考电压（Vref1）和第二参考电压（Vref2）判断从显示面板接收的反馈公共电压（VCOM_FB）所处范围；

若反馈公共电压（VCOM_FB）大于第一参考电压（Vref1）且小于第二参考电压（Vref2），补偿电路根据反馈公共电压（VCOM_FB）直接进行公共电压补偿；

若反馈公共电压（VCOM_FB）小于等于第一参考电压（Vref1），或者大于等于第二参考电压（Vref2），衰减电路衰减反馈公共电压（VCOM_FB）得到衰减后的反馈公共电压（VCOM_FB），补偿电路根据衰减后的反馈公共电压（VCOM_FB）进行公共电压补偿。