CN109523959B - 供电电路及显示设备 - Google Patents

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CN109523959B CN201910001220.9A CN201910001220A CN109523959B CN 109523959 B CN109523959 B CN 109523959B CN 201910001220 A CN201910001220 A CN 201910001220A CN 109523959 B CN109523959 B CN 109523959B
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Abstract

本发明公开了一种供电电路及显示设备，属于显示技术领域。该供电电路包括：升压子电路和驱动子电路。升压子电路可以抬升电源提供的电源信号的电压，驱动子电路在通过电压抬升后的电源信号为负载供电时，能够在保证驱动子电路中的电容的电容量较小的情况下，驱动负载正常工作。该电容量较小的电容的体积较小，有效的减小了该显示设备的体积。

Description

供电电路及显示设备
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种供电电路及显示设备。
背景技术
电子价签是一种带有信息收发功能的电子显示设备，主要应用于超市、便利店和药房等，其是一种可以显示价格、产地和物品等信息的电子类标签。这种电子价签能够快捷准确地处理货品价格的变化，降低了原本由人工处理传统纸质价签而引致的高昂成本及费时延误问题，大大减少了工作量，降低了运营成本。
目前的电子价签通常包括：电源、供电电路和显示屏，该供电电路通常包括电容，通过供电电路中的电容能够对电源提供的电信号起到滤波作用，减小了电源提供的电信号中的纹波电压，使得通过电容滤波后电信号能够驱动显示屏工作。
该电子价签中的显示屏通常为电泳显示器(英文：Electrophoretic displaydevice；简称：EPD)。在低温环境下该EPD中的粒子程惰性，该EPD需要较大的电流驱动才能够正常工作，此时，需要保证供电电路中的电容的电容量较大，通常需要采用法拉级别的电容。但是，该法拉级别的电容的体积较大，导致电子价签的体积也较大。
发明内容
本发明实施例提供了一种供电电路及显示设备。可以解决现有技术的电子价签的体积也较大的问题，所述技术方案如下：
第一方面，提供了一种供电电路，包括：
升压子电路和驱动子电路；
所述升压子电路的输入端与电源连接，所述升压子电路的输出端与所述驱动子电路的输入端连接，所述驱动子电路的输出端与负载连接；
其中，所述升压子电路用于抬升所述电源提供的电源信号的电压，并将电压抬升后的电源信号传输至所述驱动子电路；
所述驱动子电路用于为所述负载供电。
可选的，所述升压子电路包括：储能单元、控制单元和升压开关；
所述储能单元的输入端与所述电源连接，所述储能单元的输出端与所述驱动子电路的输入端连接，所述升压开关的第一端与所述控制单元的输出端连接，所述升压开关的第二端与所述储能单元的输出端，所述升压开关的第三端与参考电源端连接；
其中，所述控制单元用于控制所述升压开关的导通或关断，在所述升压开关导通时，所述储能单元基于所述电源提供的电源信号存储能量，在所述升压开关关断时，所述储能单元释放存储的能量。
可选的，所述升压子电路还包括：二极管，所述二极管的输入端与所述储能单元的输出端连接，所述二极管的输出端与所述驱动子电路的输入端连接。
可选的，所述升压子电路还包括：第一反馈电阻和第二反馈电阻；
所述第一反馈电阻的第一端与所述驱动子电路的输入端连接，所述第一反馈电阻的第二端与所述控制单元的反馈端连接，
所述第二反馈电阻的第一端分别与所述升压开关的第三端和所述控制单元的反馈端连接，所述第二反馈电阻的第二端与参考电源端连接。
可选的，所述升压子电路还包括：保护电阻，所述保护电阻的第一端与所述控制单元的输出端连接，所述保护电阻的第二端与所述升压开关的第一端连接。
可选的，所述供电电路还包括：滤波子电路；
所述滤波子电路的输入端与所述电源连接，所述滤波子电路的输出端与所述升压子电路的输入端连接；
其中，所述滤波子电路用于将所述电源提供的电源信号进行滤波，并将滤波后的电源信号传输至所述升压子电路。
可选的，所述储能单元为电感器。
可选的，所述升压开关为金属氧化物半导体晶体管。
可选的，所述控制单元为微控制单元。
可选的，所述控制单元用于向所述升压开关发送脉冲宽度调制PWM信号；
其中，在所述PWM信号为第一电位时，所述升压开关导通；在所述PWM信号为第二电位时，所述升压开关关断。
可选的，所述滤波子电路包括：第一电容和第二电容，所述第一电容和所述第二电容均与所述电源并联。
可选的，所述第一电容的电容量为4.7微法，所述第二电容的电容量为100纳法。
可选的，所述驱动子电路包括：第三电容和第四电容，所述第三电容与所述第四电容并联，所述第三电容的第一端与所述升压子电路的输出端与和所述负载连接，所述第三电容的第二端与所述电源连接。
可选的，所述第三电容的电容量为4.7微法，所述第四电容的电容量为100纳法。
第二方面，提供了一种显示设备，包括：电源、负载和供电电路，所述供电电路为第一方面任一所述的供电电路，所述负载为电泳显示器。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
通过滤波子电路能够将电源提供的电源信号进行滤波，从而减小了电源所提供的电源信号的纹波电压，使得滤波后的电源信号的电压能够通过升压子电路被抬升。驱动子电路在通过电压抬升后的电源信号为负载供电时，能够在保证驱动子电路中的电容的电容量较小的情况下，驱动负载正常工作。该电容量较小的电容的体积和价格均较低，有效的减小了该显示设备的体积，并且降低了显示设备的制造成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是相关技术提供的一种电子价签的供电电路的电路图；
图2是本发明实施例提供的一种供电电路的电路图；
图3是本发明实施例提供的另一种供电电路的电路图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
请参考图1，图1是相关技术提供的一种电子价签的供电电路的电路图。该供电电路01的输入端与电子价签中的电源02连接，该供电电路01的输出端与电子价签中的负载03连接。该负载03为电泳显示器。
该供电电路01包电容C01，通过该电容C01能够对电源02提供的电信号起到滤波作用，从而减小电源02提供的电信号中的纹波电压，使得通过该电容C01滤波后的电信号能够驱动负载03工作。
在诸如蛋糕店或生鲜店等低温环境中使用电子价签时，该电子价签中的电泳显示器中的粒子程惰性，该电泳显示器需要较大的驱动电流才能够正常工作。此时，需要保证供电电路01中的电容C01的电容量较大，该电容C01通常为法拉级别的电容，例如，该电容C01的电容量为4.7F(法拉)。
但是，该法拉级别的电容的体积较大，导致电子价签的体积也较大。并且，法拉级别的电容的价格较高，导致该电子价签的成本较高。
请参考图2，图2是本发明实施例提供的一种供电电路的电路图。在本发明实施例中，该供电电路可以为显示设备供电，该该显示设备可以为电子价签。该供电电路100可以包括：
升压子电路10和驱动子电路20。
该升压子电路10的输入端与电源200连接；该升压子电路10的输出端与驱动子电路20的输入端连接；该驱动子电路20的输出端与负载300连接。该电源200与负载300均可以设置在显示设备中，该电源200可以为纽扣电池或干电池等；该负载300可以为显示屏，例如，该负载300可以为电泳显示器。
其中，该升压子电路10用于抬升电源200提供的电源信号的电压，并将电压抬升后的电源信号传输至驱动子电路20。该驱动子电路20用于为负载300供电。
示例性的，该升压子电路10具有第一状态和第二状态。该升压子电路10能够在其处于第一状态时，基于电源200提供的电源信号存储能量；该升压子电路10还能够在其处于第二状态时，释放存储的能量，此时，升压子电路10中存储能量会以电信号的形式传输到驱动子电路20中，同时电源200提供的电信号也会传输到驱动子电路20中，因此，通过升压子电路10能够将电源200提供的电源信号的电压进行抬升。
驱动子电路20在通过电压抬升后的电源信号为负载300供电时，能够在保证驱动子电路20中的电容的电容量较小的情况下，驱动负载300正常工作。在本发明实施例中，该驱动子电路20中的电容可以为微法级别的电容，例如，该电容的电容量为4.7微法(μF)。因此，该微法级别的电容的体积远小于法拉级别的电容的体积，而升压子电路10的体积通常小于电容的体积，有效的减小了显示设备的体积。并且，微法级别的电容的价格相对较低，有效的降低了该显示设备的制造成本。
综上所述，本发明实施例提供的供电电路，包括：升压子电路和驱动子电路。升压子电路可以抬升电源提供的电源信号的电压，驱动子电路在通过电压抬升后的电源信号为负载供电时，能够在保证驱动子电路中的电容的电容量较小的情况下，驱动负载正常工作。该电容量较小的电容的体积和价格均较低，有效的减小了该显示设备的体积，并且降低了显示设备的制造成本。
可选的，如图3所示，图3是本发明实施例提供的另一种供电电路的电路图。该供电电路100还可以包括：滤波子电路30。电源200与升压子电路10之间可以通过滤波子电路30连接，示例的，滤波子电路30的输入端可以与电源200连接，滤波子电路30的输出端可以与升压子电路10连接。
其中，该滤波子电路30用于将电源200提供的电源信号进行滤波，并将滤波后的电源信号传输至升压子电路10。
在本发明实施例中，升压子电路10通常可以对直流电的电信号的电压进行抬升，电源200提供的电源信号中通常含有交流成分。因此，为了能够让升压子电路10顺利的对电信号的电压进行抬升，可以通过滤波子电路30将电源200提供的电源信号进行滤波，从而减小了电源200所提供的电源信号的纹波电压，使得滤波后的电源信号的电压能够通过升压子电路20被抬升。
可选的，如图3所示，该升压子电路10可以包括：储能单元11、控制单元12和升压开关13。该储能单元11的输入端与电源200连接，在本发明实施例中，该储能单元11的输入端通过与滤波子电路30的输出端连接，以实现储能单元11的输入端与电源200之间的连接；该储能单元的输出端与驱动子电路20的输入端连接。该升压开关13的第一端与控制单元12的输出端连接，该升压开关13的第二端与储能单元11的输出端，该升压开关13的第三端与参考电源端0a连接。在本发明实施例中，该参考电源端0a可以为低电平电源端，或者为接地端。需要说明的是，图2是以参考电源端0a为接地端为例进行示意性说明的。
其中，该控制单元12用于控制升压开关13的导通或关断，在升压开关13导通时，储能单元11可以基于通过滤波子电路30滤波后的电源信号存储能量，在升压开关关断时，储能单元11释放存储的能量。
可选的，该储能单元11可以为电感器。当升压开关13导通时，电感器能够将滤波子电路30滤波后的电源信号提供的电能转换为磁能，并将磁能进行存储；当升压开关13关断时，电感器能够将内部存储的磁能转换为电能，并将转换后的电能以电信号的形式传输至驱动子电路20。
在本发明实施例中，该升压子电路10还可以包括：二极管14。该二极管14的输入端与储能单元11的输出端连接，该二极管14的输出端与驱动子电路20的输入端连接。由于二极管14具有单向导通性，因此，当升压开关13关断时，储能单元11以及滤波子电路30能够通过该二极管14向驱动子电路20输入电信号；当升压开关13导通时，通过二极管14能够避免驱动子电路20输出的电信号影响储能单元11的储能过程。
在一种可选的实现方式中，控制单元12的输出端能够输出电信号，通过该电信号能够控制升压开关13的导通或关断。该升压子电路10还可以包括：保护电阻R0，该保护电阻R0的第一端与控制单元12的输出端连接，该保护电阻R0的第二端与升压开关13的第一端连接。通过该保护电阻R0能够对控制单元12的输出端输出的电信号起到分压作用，避免由于控制单元12的输出端输出的电信号的电压过大，而损坏升压开关13。
示例性的，该升压开关13可以为金属氧化物半导体晶体(英文：Metal OxideSemiconductor；简称：MOS)管。此时，该MOS管中的栅极端可以与控制单元12的输出端连接；该MOS管中的源极端可以与储能单元11的输出端连接；该MOS管中的漏极端可以与参考电源端0a连接。在本发明实施例中，该控制单元12的输出端用于向升压开关13(也即MOS管)发送脉冲宽度调制(英文：Pulse Width Modulation；简称：PWM)信号，以控制MOS管的导通或关断。
例如，在PWM信号为第一电位时，MOS管导通；在PWM信号为第二电位时，MOS管关断。需要说明的是，该PWM信号通常为方波信号，该第一电位通常为PWM信号中的高电平信号的电位，该第二电位通常为PWM信号中的低电平信号的电位。当MOS管的栅极端接收到PWM信号中的高电平信号时，该MOS管即可导通；当MOS管的栅极端接收到PWM信号中的低电平信号时，该MOS管即可关断。
为了能够让控制单元12精确的控制升压开关的导通和关断，控制单元12需要对储能单元11中存储的能量进行监测。示例性的，该升压子电路10还可以包括：第一反馈电阻R1和第二反馈电阻R2。该第一反馈电阻R1的第一端与驱动子电路20的输入端连接，该第一反馈电阻R1的第二端与控制单元12的反馈端连接；该第二反馈电阻R2的第一端分别与升压开关13的第三端和控制单元的反馈端连接，第二反馈电阻R2的第二端与参考电源端0a连接，也即是，该第二反馈电阻R2的第二端接地。
当升压开关13导通时，滤波子电路30滤波后的电源信号依次经过储能单元11和升压开关13后，通过第二反馈电阻R2分压后流向参考电源端0a。由于第二反馈电阻R2会对经过升压开关13后的电源信号起到分压作用，因此通过控制单元12的反馈端监测第二反馈电阻R2的电压，能够对储能单元11储能过程中存储的能量进行监测。例如，在储能单元11储能的过程中，储能单元11的电压会逐渐升高，使得第二反馈电阻R2的电压逐渐降低，若控制单元12监测到的第二反馈电阻R2的电压小于或等于第二电压阈值，控制单元12确定储能单元11所存储的能量饱和，此时，控制单元12需要控制升压开关13关断，以使储能单元11释放能量。
当升压开关13关断时，滤波子电路30滤波后的电源信号，以及储能单元11释放的能量以电信号的形式，同时流向驱动子电路20和第一反馈电阻R1。在储能单元11释放能量的过程中，储能单元11的电压会逐渐降低，使得第一反馈电阻R1的电压逐渐降低，若控制单元12监测到第一反馈电阻R1的电压小于或等于第一电压阈值，控制单元12确定储能单元11所存储的能量枯竭，此时，控制单元12需要控制升压开关13开启，以使储能单元11存储能量。
可选的，上述实施例中的控制单元12为微控制单元(英文：MicrocontrollerUnit；简称：MCU)。
在本发明实施例中，滤波子电路30可以包括：第一电容C1和第二电容C2，该第一电容C1和第二电容C2均与电源200并列。该第一电容C1能够对电源200输出的电源信号起到滤波作用，以减小电源信号的纹波电压。该第二电容C2能够对该电源信号中的高频成分进行滤波。可选的，该第一电容C1的电容量可以为4.7μF，该第二电容C2的电容量可以为100nF(纳法)。
驱动子电路20可以包括：第三电容C3和第四电容C4。该第三电容C3与第四电容C4并联，该第三电容C3的第一端与升压子电路10的输出端和负载200连接，该第三电容C3的第二端与电源200连接。该第三电容C3能够对从升压子电路10输出的电压抬升后的电源信号起到滤波作用，以减小该电压抬升后的电源信号的纹波电压，使得通过该第三电容C3能够驱动负载300工作。该第四电容C4能够对该电压抬升后的电源信号中的高频成分进行滤波。可选的，该第三电容C3的电容量可以为4.7μF，该第四电容C4的电容量可以为100nF。
综上所述，本发明实施例提供的供电电路，包括：升压子电路和驱动子电路。升压子电路可以抬升电源提供的电源信号的电压，驱动子电路在通过电压抬升后的电源信号为负载供电时，能够在保证驱动子电路中的电容的电容量较小的情况下，驱动负载正常工作。该电容量较小的电容的体积和价格均较低，有效的减小了该显示设备的体积，并且降低了显示设备的制造成本。
本发明实施例还提供了一种显示设备。该显示设备可以包括：电源、负载和供电电路。该供电电路可以为图2或图3示出的供电电路。该负载可以为显示屏，例如，该负载为电泳显示器。该电源可以为纽扣电池或干电池等。
可选的，该显示设备为电子价签。当该电子价签在诸如蛋糕店或生鲜店等低温环境中使用时，该电子价签中的电泳显示器中的粒子程惰性。由于该电子价签中的供电电路包括：升压子电路和驱动子电路，该升压子电路能够抬升电源提供的电源信号的电压，使得驱动子电路能够通过电压抬升后的电源信号为电泳显示器供电。该驱动子电路中无需电容量较大的电容，便能够增大输入到电泳显示器中的电流，有效的减小了该电子价签的体积，并且降低了电子价签的制造成本。
以上所述仅为本发明的可选的实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种供电电路，其特征在于，包括：
升压子电路和驱动子电路；
所述升压子电路的输入端与电源连接，所述升压子电路的输出端与所述驱动子电路的输入端连接，所述驱动子电路的输出端与负载连接；
其中，所述升压子电路用于抬升所述电源提供的电源信号的电压，并将电压抬升后的电源信号传输至所述驱动子电路；
所述驱动子电路用于为所述负载供电；
所述升压子电路包括：储能单元、控制单元和升压开关；
所述储能单元的输入端与所述电源连接，所述储能单元的输出端与所述驱动子电路的输入端连接，所述升压开关的第一端与所述控制单元的输出端连接，所述升压开关的第二端与所述储能单元的输出端，所述升压开关的第三端与参考电源端连接；
其中，所述控制单元用于控制所述升压开关的导通或关断，在所述升压开关导通时，所述储能单元基于所述电源提供的电源信号存储能量，在所述升压开关关断时，所述储能单元释放存储的能量；
所述升压子电路还包括：第一反馈电阻和第二反馈电阻；
所述第一反馈电阻的第一端与所述驱动子电路的输入端连接，所述第一反馈电阻的第二端与所述控制单元的反馈端连接，
所述第二反馈电阻的第一端分别与所述升压开关的第三端和所述控制单元的反馈端连接，所述第二反馈电阻的第二端与参考电源端连接；
其中，所述控制单元用于：当所述升压开关导通时，监测所述第二反馈电阻的电压，以确定所述储能单元所存储的能量是否饱和；
所述控制单元还用于：当所述升压开关关断时，监控所述第一反馈电阻的电压，以确定所述储能单元所存储的能量是否枯竭。
2.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，
所述升压子电路还包括：二极管，所述二极管的输入端与所述储能单元的输出端连接，所述二极管的输出端与所述驱动子电路的输入端连接。
3.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，
所述升压子电路还包括：保护电阻，所述保护电阻的第一端与所述控制单元的输出端连接，所述保护电阻的第二端与所述升压开关的第一端连接。
4.根据权利要求1至3任一所述的供电电路，其特征在于，所述供电电路还包括：滤波子电路；
所述滤波子电路的输入端与所述电源连接，所述滤波子电路的输出端与所述升压子电路的输入端连接；
其中，所述滤波子电路用于将所述电源提供的电源信号进行滤波，并将滤波后的电源信号传输至所述升压子电路。
5.根据权利要求1至3任一所述的供电电路，其特征在于，
所述储能单元为电感器。
6.根据权利要求1至3任一所述的供电电路，其特征在于，
所述升压开关为金属氧化物半导体晶体管。
7.根据权利要求1至3任一所述的供电电路，其特征在于，
所述控制单元为微控制单元。
8.根据权利要求7所述的供电电路，其特征在于，
所述控制单元用于向所述升压开关发送脉冲宽度调制PWM信号；
其中，在所述PWM信号为第一电位时，所述升压开关导通；在所述PWM信号为第二电位时，所述升压开关关断。
9.根据权利要求4所述的供电电路，其特征在于，
所述滤波子电路包括：第一电容和第二电容，所述第一电容和所述第二电容均与所述电源并联。
10.根据权利要求9所述的供电电路，其特征在于，
所述第一电容的电容量为4.7微法，所述第二电容的电容量为100纳法。
11.根据权利要求1至3任一所述的供电电路，其特征在于，
所述驱动子电路包括：第三电容和第四电容，所述第三电容与所述第四电容并联，所述第三电容的第一端与所述升压子电路的输出端与和所述负载连接，所述第三电容的第二端与所述电源连接。
12.根据权利要求11所述的供电电路，其特征在于，
所述第三电容的电容量为4.7微法，所述第四电容的电容量为100纳法。
13.一种显示设备，其特征在于，包括：电源、负载和供电电路，所述供电电路为权利要求1至12任一所述的供电电路，所述负载为电泳显示器。
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