CN110427091B - 供电电路以及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种供电电路，包括：检测单元，根据输入电源电压的幅值提供多个控制信号；第一路径，以及第二路径，其中，当输入电源电压的幅值小于第二参考值时，断开第一路径和第二路径，当输入电源电压的幅值大于等于第一参考值时，导通第一路径并关断第二路径，当输入电源电压的幅值大于等于第二参考值并小于第一参考值时，导通第二路径并关断第一路径。本发明还公开了一种显示装置。可以实现不同的电源供电，保证驱动模块有合适的工作电压，在一定的电压范围内降低了噪音与干扰，避免对产品品质造成不良影响。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种供电电路以及显示装置。
背景技术
目前显示设备的产品尤其是笔记本电脑(NoteBook)中使用的驱动模块，对于供电电压的精度有严格的要求，这些驱动芯片只要在合适的供电电压下才能进行正常的工作，而在某些特定的供电电压范围内会出现驱动异常，影响显示设备的使用性能。
图1示出现有的一种显示装置的结构框图，如图1所示，现有的显示设备如笔记本电脑系统包括显示面板以及与显示面板连接的系统主板。在显示面板的PCB板上设置有相应的驱动模块和功能模块，系统主板与显示面板的PCB板连接，用以为PCB板上的各模块提供相应的供电电压。由于笔记本电脑在使用时，不允许出现噪音和干扰的现象，而在实验中却发现，当系统主板在一定的电压范围内(如2.0V～2.2V)时会存在工作异常，此时其输出给PCB板的供电电压存在一定的电压波动，容易造成噪音和干扰，进而导致驱动模块发生误动作等不良影响，使得产品如显示面板在设计使用时存在缺陷。
若是直接更换芯片，则需要重新对产品进行评估与验证，时间与风险得不到保证。因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种供电电路以及显示装置，可以实现不同的电源供电，保证驱动模块有合适的工作电压，在一定的电压范围内降低了噪音与干扰，避免对产品品质造成不良影响。
根据本发明提供的一种供电电路，其特征在于，包括：检测单元，与输入端相连以接收输入电源电压，并根据所述输入电源电压的幅值提供相应的多个控制信号；第一路径，连接在所述输入端和输出端之间，所述输出端提供输出电压；以及第二路径，连接在基准电压输入端和所述输出端之间，其中，当所述输入电源电压的幅值小于第二参考值时，所述多个控制信号断开所述第一路径和所述第二路径，当所述输入电源电压的幅值大于等于第一参考值时，所述多个控制信号导通所述第一路径并关断所述第二路径，当所述输入电源电压的幅值大于等于所述第二参考值并小于所述第一参考值时，所述多个控制信号导通所述第二路径并关断所述第一路径，所述基准电压的幅值大于等于所述第二参考值。
优选地，还包括：第一电阻，第一端连接供电电路的输出端，第二端接地。
优选地，所述检测单元包括：第一检测单元，接收所述输入电源电压和第一参考电压，用于在所述输入电源电压大于等于所述第一参考电压时输出第一控制信号；第二检测单元，接收所述输入电源电压、第一参考电压和第二参考电压，用于在所述输入电源电压小于所述第一参考电压且大于所述第二参考电压时输出第二控制信号，其中，所述第一参考电压的幅值为所述第一参考值，所述第二参考电压的幅值为所述第二参考值。
优选地，所述第一检测单元包括：第一比较器，同相输入端接收所述输入电源电压，反相输入端接收所述第一参考电压，输出端输出第一控制信号。
优选地，所述第二检测单元包括：第二比较器，同相输入端接收所述第一参考电压，反相输入端接收所述输入电源电压；第三比较器，同相输入端接收所述输入电源电压，反相输入端接收所述第二参考电压；以及与门，第一输入端连接所述第二比较器的输出端，第二输入端连接所述第三比较器的输出端，输出端输出第二控制信号。
优选地，所述第一路径包括：第二电阻；以及第一开关管，第一通路端通过所述第二电阻与输入电源电压输入端连接，第二通路端连接所述供电电路的输出端，控制端连接第一检测单元的输出端，其中，所述第一开关管为NMOS晶体管。
优选地，所述第二路径包括：第三电阻；以及第二开关管，第一通路端通过第三电阻连接所述供电电路的输出端，第二通路端连接基准电压输入端，控制端连接第二检测单元的输出端，其中，所述第二开关管为NMOS晶体管。
根据本发明提供的一种显示装置，其特征在于，包括：第一供电模块，用于提供输入电源电压；第二供电模块，用于提供基准电压以及多个参考电压；如上述的供电电路，与所述第一供电模块和所述第二供电模块连接，用于根据所述输入电源电压与所述多个参考电压断开所述输入电源电压和所述基准电压的输出，或者选择所述输入电源电压和所述基准电压的其中之一输出；以及驱动模块，与所述供电电路连接，接收所述供电电路的输出电压，以驱动所述显示装置正常工作。
优选地，显示装置还包括：功能模块，与所述供电电路连接，接收所述供电电路的输出电压以正常工作，同时调整所述供电电路的电路参数。
优选地，所述电路参数包括：所述供电电路中开关管的栅源电压，以及所述供电电路中的电阻阻值。
本发明的有益效果是：本发明在供电模块和驱动模块之间连接有供电电路，通过比较输入电源电压(即初始供电电压)的幅值与驱动模块工作异常时的电压范围值，进而输出合适的输出电压，可以使得驱动模块有合适的工作电压，实现驱动模块的不同的电源供电，进而在一定的电压范围内降低噪音与干扰，避免对产品品质造成不良影响。
本发明还可以通过调整供电电路的相关电路参数，进而在输出电路有衰减现象时，降低压降，减小电路的输出损耗。
应当说明的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。
图1示出现有的一种显示装置的结构框图；
图2示出本发明实施例提供的解决噪音干扰的思路框图；
图3示出本发明实施例提供的一种显示装置的结构框图；
图4示出本发明实施例提供的一种供电电路的电路结构图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反的，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
下面，参照附图对本发明进行详细说明。
图2示出本发明实施例提供的一种显示装置的思路框图，图3示出本发明实施例提供的一种显示装置的结构框图。
如图2所示，本发明实施例中，在供电模块100和驱动模块300之间连接供电电路200，通过供电电路200对供电模块100的输出供电电压进行比较，以选择合适幅值的供电电压输送给驱动模块300，进而解决了驱动模块存在的噪音干扰问题。
具体的，如图3所示，本发明实施例提供的一种显示装置包括第一供电模块110、第二供电模块120、供电电路200、驱动模块300以及功能模块400。
其中，第一供电模块110用于提供输入电源电压。第二供电模块120用于提供基准电压以及多个参考电压。供电电路200与第一供电模块110和第二供电模块120连接，用于根据输入电源电压与多个参考电压断开输入电源电压和基准电压的输出，或者选择输入电源电压和基准电压的其中之一输出。驱动模块300与供电电路200连接，用于接收供电电路200的输出电压，以驱动显示装置正常工作。
进一步地，功能模块400与供电电路200连接，用于接收供电电路200的输出电压以正常工作，以及用于调整供电电路200的电路参数。
在本发明的一个实施例中，对于笔记本电脑系统而言，若其供电电压在电压范围2.0V～2.2V(其中，2.2V的电压为最大的阈值电压，下文的描述中均以第一参考电压V1表示；2.0V的电压为最小的阈值电压，下文的描述中均以第二参考电压V2表示)内会出现工作异常，若其供电电压大于2.2V，则其能够正常工作。
进一步地，以笔记本系统的PCB板上的电压输入端作为电压供应端，接收输入电源电压VIN。在电压输入端处串接供电电路200，当输入电源电压VIN的幅值大于等于第一参考电压2.2V时，供电电路200将此输入电源电压VIN输出至驱动模块300；当输入电源电压VIN的幅值位于2.0V～2.2V的电压范围内时，供电电路200将另一路大于等于2.2V的基准电压输出给驱动模块300，以使得驱动模块300可以正常工作，避免噪音和干扰；当输入电源电压VIN的幅值小于第二参考电压2.0V时，供电电路200会断开供电模块100的所有电压输出路径，使得驱动模块300接收不到相应的供电电压，并且驱动模块300本身的电压也会被供电电路200释放，以有效的供电电压不足可能给驱动模块带来的不良影响，保证驱动模块300不受损坏。具体可参考下文中对供电电路200的工作原理的描述。
优选地，在如笔记本系统的显示装置中，由其显示面板中的LED驱动器作为上述的第二供电模块120。因为在现有的以及今后的显示装置中，只要显示面板通过电源适配器连接供电电源，此时不论显示装置是否开机，不论芯片是否工作在异常的电压范围内，LED驱动器中的电压Vled仍然是正常且稳定的。此时通过对电压Vled进行分压则可以得到稳定的第一参考电压V1，第二参考电压V2以及基准电压。
进一步地，上述描述中涉及的异常电压范围2.0V～2.2V仅是一个示例性的表述，实际中可根据不同产品的性能获得不同的异常电压范围。此时可通过调整电压Vled的分压比例以获得相应的第一参考电压V1和第二参考电压V2，进而应用于供电电路200，以满足不同的产品需求。
需要说明的是，第二供电模块120也可由其它的能提供稳定电压的装置或设备充当，本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动下能够想到的简单的扩展，均应在本发明的保护范围之内。
图4示出本发明实施例提供的一种供电电路的电路结构图。
如图4所示，本实施例中，供电电路200包括：检测单元210、第一路径220、以及第二路径230。
其中，检测单元210与输入端相连以接收输入电源电压VIN，并根据输入电源电压VIN的幅值提供相应的多个控制信号。进一步地，检测单元210包括第一检测单元211和第二检测单元212。
第一检测单元211接收输入电源电压VIN和第一参考电压V1，用于在输入电源电压VIN大于等于第一参考电压V1时输出第一控制信号。
本实施例中，第一检测单元211包括第一比较器U1。第一比较器U1同相输入端接收输入电源电压VIN，反相输入端接收第一参考电压V1，输出端输出第一控制信号。
第二检测单元212接收输入电源电压VIN、第一参考电压V1和第二参考电压V2，用于在输入电源电压VIN小于第一参考电压V1且大于第二参考电压V2时输出第二控制信号。
本实施例中，第二检测单元212包括第二比较器U2，第二比较器U2的同相输入端接收第一参考电压V1，反相输入端接收输入电源电压VIN；第三比较器U3，第三比较器U3的同相输入端接收输入电源电压VIN，反相输入端接收第二参考电压V2；与门U4，与门U4的第一输入端连接第二比较器U2的输出端，与门U4的第二输入端连接第三比较器U3的输出端，与门U4的输出端输出第二控制信号。
第一路径220连接在供电电路200的输入端和输出端之间，第一路径220的控制端与第一检测单元211的输出端连接，用于在第一控制信号有效时将输入电源电压VIN传输至供电电路200的输出端OUT。供电电路200的输出端用于提供输出电压。
本实施例中，第一路径220包括第二电阻R2以及第一开关管Q1。第一开关管Q1的第一通路端通过第二电阻R2与输入电源电压VIN输入端连接，第二通路端连接供电电路200的输出端OUT，第一开关管Q1的控制端连接第一检测单元211的输出端。
第二路径230连接在基准电压V3输入端和供电电路200的输出端OUT之间，第二路径230的控制端与第二检测单元212的输出端连接，用于在第二控制信号有效时将基准电压V3传输至供电电路200的输出端OUT。
本实施例中，第二路径230包括第三电阻R3以及第二开关管Q2。第二开关管Q2的第一通路端通过第三电阻R3连接供电电路200的输出端OUT，第二通路端连接基准电压V3的输入端，第二开关管Q2的控制端连接第二检测单元212的输出端。
优选地，供电电路200还包括第一电阻R1，第一电阻R1的第一端连接供电电路200的输出端，第二端接地。
进一步地，第一参考电压V1的幅值对应第一参考值，第二参考电压V2的幅值对应第二参考值，且第一参考值大于第二参考值。
优选地，第一开关管Q1和第二开关管Q2均为NMOS晶体管。
具体的，以下通过具体的实施例对供电电路200的工作原理进行说明。需要说明的是，以下实施例中各电压信号的具体取值仅是示例性的，此不应成为对本发明的限定。
在该实施例中，第一参考电压的幅值V1如为2.2V，第二参考电压V2的幅值如为2.0V。基准电压V3的幅值大于等于第一参考电压的幅值V1如为2.3V。
若输入电源电压VIN的幅值如为2.3V，大于第一参考电压V1。此时第一比较器U1的同相输入端的电压大于其反相输入端的电压，比较器U1输出高电平的第一控制信号，第一开关管Q1的控制端接收高电平信号导通，输入电源电压VIN输入端、第二电阻R2、第一开关管Q1以及第一电阻R1构成电流回路，输入电源电压VIN输入端的2.3V的供电电压被传输至供电电路200的输出端。另一方面，此时第二比较器U2的同相输入端的电压小于其反相输入端的电压，比较器U2输出低电平信号；第三比较器U3的同相输入端的电压大于其反相输入端的电压，比较器U3输出高电平信号；与门U4的输入端接收一个高电平信号和一个低电平信号，进而输出低电平的控制信号，第二开关管Q2接收低电平的控制信号进而关断，基准电压V3的传输路径被断开。
综上，当输入电源电压VIN的幅值如为2.3V大于或等于第一参考值即第一参考电压V1时，检测单元210输出的多个控制信号导通第一路径220并关断第二路径230，供电电路200的输出端输出输入电源电压VIN。
若输入电源电压VIN的幅值如为2.1V，小于第一参考电压V1而大于第二参考电压V2。此时第一比较器U1的同相输入端的电压小于其反相输入端的电压，比较器U1输出低电平的控制信号，第一开关管Q1的控制端接收低电平信号关断，输入电源电压VIN的传输路径被断开。另一方面，此时第二比较器U2的同相输入端的电压大于其反相输入端的电压，比较器U2输出高电平信号；第三比较器U3的同相输入端的电压大于其反相输入端的电压，比较器U3输出高电平信号；与门U4的输入端同时接收高电平信号，进而输出高电平的第二控制信号，第二开关管Q2接收高电平的控制信号进而导通，基准电压V3、第二开关管Q2、第三电阻R3和第一电阻R1构成电流回路，基准电压V3输入端的如2.3V的供电电压被传输至供电电路200的输出端。
综上，当输入电源电压VIN的幅值如为2.1V，小于第一参考值即第一参考电压V1而大于第二参考值即第二参考电压V2时，检测单元210输出的多个控制信号导通第二路径230并关断第一路径220，供电电路200的输出端输出基准电压V3。
可选地，本实施例中，可选用输出电压较大的与门U4，以增大第二开关管Q2导通时的栅源电压Ugs，和漏极电流，减小电路的输出损耗。
若输入电源电压VIN的幅值如为1.9V，小于第二参考电压V2。此时第一比较器U1的同相输入端的电压小于其反相输入端的电压，比较器U1输出低电平的控制信号，第一开关管Q1的控制端接收低电平信号关断，输入电源电压VIN的传输路径被断开。另一方面，此时第二比较器U2的同相输入端的电压小于其反相输入端的电压，比较器U2输出低电平信号；第三比较器U3的同相输入端的电压大于其反相输入端的电压，比较器U3输出高电平信号；与门U4的输入端接收一个高电平信号和一个低电平信号，进而输出低电平的控制信号，第二开关管Q2接收低电平的控制信号进而关断，基准电压V3的传输路径被断开。
综上，当输入电源电压VIN的幅值如为1.9V，小于第二参考值即第二参考电压V2时，检测单元210输出的多个控制信号断开第一路径220和第二路径230，供电电路200的输出端不输出任何供电电压。同时其输出端OUT与第一电阻R1构成放电路径。
进一步地，本实施例中，第一控制信号和第二控制信号不会同时为高电平，即第一控制信号和第二控制信号不会同时有效。
进一步地，参考图3，本实施例中，通过如功能模块400调整供电电路200中电路参数如开关管Q1/Q2的栅源电压Ugs，进而控制开关管Q1/Q2的导电能力和漏极电流，以减少开关管的导通损耗；以及调整供电电路200中电路参数如各回路的电阻阻值，可以减小电路的输出损耗，降低输入电压Vin和输出电压Vout的压降。
综上所述，本发明可以实现不同的电源供电，保证驱动模块有合适的工作电压，在一定的电压范围内降低了噪音与干扰，避免对产品品质造成不良影响。
本发明还可以通过调整供电电路的相关电路参数，进而在输出电路有衰减现象时，降低压降，减小电路的输出损耗。
应当说明的是，在本文中，所含术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种供电电路，其特征在于，包括：
检测单元，与输入端相连以接收输入电源电压，用于根据预设的电压范围值检测所述输入电源电压的幅值，并根据检测到的所述输入电源电压的幅值提供相应的第一控制信号和第二控制信号，所述第一控制信号和所述第二控制信号不同时为高电平；所述检测单元包括第一检测单元和第二检测单元，所述第一检测单元接收所述输入电源电压和第一参考电压，用于在所述输入电源电压大于等于所述第一参考电压时输出所述第一控制信号；所述第二检测单元接收所述输入电源电压、第一参考电压和第二参考电压，用于在所述输入电源电压小于所述第一参考电压且大于所述第二参考电压时输出所述第二控制信号，所述第一参考电压的幅值为所述第一参考值，所述第二参考电压的幅值为所述第二参考值；
第一路径，连接在所述输入端和输出端之间，所述输出端提供输出电压；以及
第二路径，连接在基准电压输入端和所述输出端之间，
其中，
当所述输入电源电压的幅值小于第二参考值时，所述第一控制信号断开所述第一路径，所述第二控制信号断开所述第二路径，所述供电电路的所述输出端不输出供电电压；
当所述输入电源电压的幅值大于或等于第一参考值时，所述第一控制信号导通所述第一路径，所述第二控制信号关断所述第二路径，所述供电电路的输出端输出所述输入电源电压作为供电电压；
当所述输入电源电压的幅值大于等于所述第二参考值并小于所述第一参考值时，所述第二控制信号导通所述第二路径，所述第一控制信号关断所述第一路径，所述供电电路的所述输出端输出基准电压作为供电电压，所述基准电压的幅值大于等于所述第一参考值，使得所述供电电路在所述输入电源电压处于异常范围内时所述输出端仍能输出满足要求的供电电压，
所述输入电源电压和所述基准电压由不同的电路模块提供。
2.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述供电电路还包括：
第一电阻，第一端连接供电电路的输出端，第二端接地。
3.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述第一检测单元包括：
第一比较器，同相输入端接收所述输入电源电压，反相输入端接收所述第一参考电压，输出端输出第一控制信号。
4.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述第二检测单元包括：
第二比较器，同相输入端接收所述第一参考电压，反相输入端接收所述输入电源电压；
第三比较器，同相输入端接收所述输入电源电压，反相输入端接收所述第二参考电压；以及
与门，第一输入端连接所述第二比较器的输出端，第二输入端连接所述第三比较器的输出端，输出端输出第二控制信号。
5.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述第一路径包括：
第二电阻；以及
第一开关管，第一通路端通过所述第二电阻与输入电源电压输入端连接，第二通路端连接所述供电电路的输出端，控制端连接第一检测单元的输出端，
其中，所述第一开关管为NMOS晶体管。
6.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述第二路径包括：
第三电阻；以及
第二开关管，第一通路端通过第三电阻连接所述供电电路的输出端，第二通路端连接基准电压输入端，控制端连接第二检测单元的输出端，
其中，所述第二开关管为NMOS晶体管。
7.一种显示装置，其特征在于，包括：
第一供电模块，用于提供输入电源电压；
第二供电模块，用于提供基准电压以及多个参考电压；
如权利要求1至6中任一项所述的供电电路，与所述第一供电模块和所述第二供电模块连接，用于根据所述输入电源电压与所述多个参考电压断开所述输入电源电压和所述基准电压的输出，或者选择所述输入电源电压和所述基准电压的其中之一输出；以及
驱动模块，与所述供电电路连接，接收所述供电电路的输出电压，以驱动所述显示装置正常工作。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，还包括：
功能模块，与所述供电电路连接，接收所述供电电路的输出电压以正常工作，同时调整所述供电电路的电路参数。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述电路参数包括：所述供电电路中开关管的栅源电压，以及所述供电电路中的电阻阻值。
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