CN110599976B

CN110599976B - 一种快速掉电电路

Info

Publication number: CN110599976B
Application number: CN201910879362.5A
Authority: CN
Inventors: 李戡; 梁平茂; 李铭
Original assignee: Guangdong Changhong Electronics Co Ltd
Current assignee: Guangdong Changhong Electronics Co Ltd
Priority date: 2019-09-18
Filing date: 2019-09-18
Publication date: 2024-03-26
Anticipated expiration: 2039-09-18
Also published as: CN110599976A

Abstract

一种快速掉电电路，包括主掉电电路，其具有用于连接VCOM_C端的第一输入端、用于连接VCOM端的第二输入端、用于连接VCOM_D端的输出端，主掉电电路用于关断VCOM端电压以及VCOM_D端的快速掉电；电压跟随电路，其具有用于连接VCOM_L端的第一输出端、用于连接VCOM_R端的第二输出端、用于连接VCOM_D端的输入端，用于通过电压跟随方式输出电压至显示器屏幕；副掉电电路，其输入端与主掉电电路的输出端和电压跟随电路的第一输出端、第二输出端连接，副掉电电路用于VCOM_D端、VCOM_L端、VCOM_R端快速掉电。本发明通过主掉电电路实现了从源头快速掉电，并通过副掉电电路进一步加强了掉电效果，达到了彻底消除残影的目的；增加本发明实施例后，掉电时间由原本的约20.24ms缩减到239.3us。

Description

一种快速掉电电路

技术领域

本发明属于显示器领域，具体涉及一种快速掉电电路。

背景技术

21世纪在显示领域是平板显示的时代，而绝大多数的平板显示器件，都是有源矩阵液晶显示器件(AMLCD)。在AMLCD像素中引入薄膜晶体管(TFT)开关元件，可大大提高显示器件性能，传统的非晶硅薄膜晶体管迁移率低，光敏性强，多晶硅薄膜晶体管制备工艺复杂、成本高，因此限制了它们在更广阔的范围中应用。将金属氧化物半导体作为有源层来制作TFT用于平板显示中，不仅能获得较高迁移率，而且制造工艺简单，显示出了巨大的应用前景。

相关技术中，对金属氧化物TFT-LCD的应用和设计已经越来越趋于成熟，但是都出现了关机时出现残影的问题。

术语：VCOM端是GAMMA芯片产生的VCOM电压连接端口；VCOM_C 端是Timing IC的控制信号连接端口；VCOM_D端、VCOM_L端、VCOM_R 端是用于显示器屏幕供电的端口。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种快速掉电电路，所述快速掉电电路结构简单，消除了金属氧化物TFT-LCD的残影问题。

根据本发明实施例的快速掉电电路，包括：主掉电电路，其具有用于连接VCOM_C端的第一输入端、用于连接VCOM端的第二输入端、用于连接VCOM_D端的输出端，所述主掉电电路用于关断VCOM 端电压以及VCOM_D端的快速掉电；电压跟随电路，其具有用于连接 VCOM_L端的第一输出端、用于连接VCOM_R端的第二输出端、用于连接VCOM_D端的输入端，，用于通过电压跟随方式输出电压至显示器屏幕；副掉电电路，其输入端与所述主掉电电路的输出端和所述电压跟随电路的第一输出端、第二输出端连接，所述副掉电电路用于 VCOM_D端、VCOM_L端、VCOM_R端快速掉电。

根据本发明实施例的快速掉电电路，至少具有如下技术效果：通过主掉电电路实现了从源头快速掉电，通过电压跟随电路实现了供电电压的隔离转换，并通过副掉电电路进一步加强了掉电效果，可以同时切断了供电电源，达到了彻底消除残影的目的；增加本发明实施例后，掉电时间由原本的约20.24ms缩减到239.3us。

根据本发明的一些实施例，所述主掉电电路包括：第一场效应管，栅极用于连接VCOM_C端，栅极与源极之间还连接有第一电阻，源极与地线连接，漏极用于连接第二电阻的一端；第二场效应管，源极用于连接VCOM端，漏极用于连接电压跟随电路，漏极还用于连接VCOM_D端，栅极与源极之间连接有第一分压电阻，栅极还用于连接所述第二电阻的另一端；第一放电电阻，其连接在所述第二场效应管漏极与地线之间。

根据本发明的一些实施例，所述第二场效应管的源极与栅极之间还连接有第一电容，漏极与栅极之间还连接有第二电容，栅极与地线之间还连接有第三电容；所述第三电容还并联有第二放电电阻。

根据本发明的一些实施例，所述电压跟随电路包括：双运算放大单元，第一、第二脚用于连接第一输出电阻的第一连接端，第三、第五脚与所述主掉电电路的输出端连接，第四脚与地线连接，第六、第七脚用于连接第二输出电阻的第一连接端连接，第八脚用于连接第一外部电源，第九脚与地线连接；所述第一输出电阻的第二连接端、第二输出电阻的第二连接端皆与所述副掉电电路的输入端连接。

根据本发明的一些实施例，所述第一输出电阻的第二连接端与地线之间还连接有第四、第五电容；所述第二输出电阻的第二连接端与地线之间还连接有第六、第七电容；所述双运算放大单元第八脚与地线之间还连接有第八电容。

根据本发明的一些实施例，所述副掉电电路包括：供电单元，输入端用于连接第二外部电源、第三外部电源；复位单元，D端与所述供电单元第一输出端连接，S端用于连接地线，G端用于连接外部 GOA电路；电压补偿单元，第一连接端与所述复位单元的D端连接，第二连接端与所述供电单元的第二输出端连接，第三连接端与所述复位单元的G端连接；驱动单元，第一连接端与所述复位单元的G 端连接，第二连接端与所述供电单元的第二输出端连接；放电单元，输入端与所述电压跟随电路的第一、第二输出端、所述驱动单元的第三连接端连接，控制端与所述主掉电电路的输出端连接。

根据本发明的一些实施例，所述供电单元包括：串行连接的第二分压电阻、第三分压电阻，一端用于连接第二外部电源，另一端与地线连接，公共端与所述复位单元连接；第一二极管，阳极用于连接第三外部电源，阴极与所述电压补偿单元的第二连接端连接；放电电容，连接在所述第一二极管的阴极与地线之间。

根据本发明的一些实施例，所述电压补偿单元包括：第二二极管，阴极与所述复位单元D端相连接；串行连接的第三电阻、第四电阻，一端与地线连接，另一端与所述供电单元的第二输出端连接，公共端与所述第二二极管的阳极连接。

根据本发明的一些实施例，所述驱动单元包括：第三场效应管，栅极与所述复位单元的G端连接，漏极与所述供电单元的第二输出端之间连接有第五电阻，漏极与所述放电单元的第一输入端连接，源极与地线连接。

根据本发明的一些实施例，所述放电单元包括：第四场效应管，源极与地线连接，栅极与所述驱动单元的第三连接端连接，漏极与所述电压跟随电路的第一、第二输出端连接，漏极还与所述主掉电电路的输出端连接。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施例的主掉电电路原理图；

图2是本发明实施例的电压跟随电路原理图；

图3是本发明实施例的副掉电电路原理图；

图4是本发明实施例的掉电效果对比图。

附图标记：

复位单元110、电压补偿单元120、驱动单元130、放电单元140。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，如果有描述到第一、第二、第三、第四等等只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

下面参考图1、图2、图3描述根据本发明实施例的快速掉电电路。

根据本发明实施例的快速掉电电路，包括：主掉电电路、电压跟随电路、副掉电电路。

主掉电电路，其具有用于连接VCOM_C端的第一输入端、用于连接VCOM端的第二输入端、用于连接VCOM_D端的输出端，主掉电电路用于关断VCOM端电压以及VCOM_D端的快速掉电；电压跟随电路，其具有用于连接VCOM_L端的第一输出端、用于连接VCOM_R端的第二输出端、用于连接VCOM_D端的输入端，，用于通过电压跟随方式输出电压至显示器屏幕；副掉电电路，其输入端与主掉电电路的输出端和电压跟随电路的第一输出端、第二输出端连接，副掉电电路用于VCOM_D端、VCOM_L端、VCOM_R端快速掉电。

参考图1，主掉电电路通过VCOM_C端对显示器的控制，通过VOCM 端对显示器提供VOCM电压，并通过主掉电电路的输出端将电压输出至电压跟随电路。主掉电电路通电时，VCOM_C端电压升高，使VOCM 端和VCOM_D端接通；断电时，VCOM_C端电压降低，使使VOCM端和VCOM_D端断开，VCOM_D端通过第一放电电阻R16快速放电，实现了快速掉电。

参考图2，VCOM_D端传输过来的电压，输出了两路电压至VCOM_L 端和VCOM_R端，两路电压皆用于输出至显示屏端。

参考图3，副掉电电路连接了VCOM_D端、VCOM_L端、VCOM_R 端，通过检测外部12V电源的通断状态，判断系统是否掉电，通电时，VCOM_D端、VCOM_L端、VCOM_R端正常供电；掉电时，VCOM_D 端、VCOM_L端、VCOM_R接地，实现快速掉电。

根据本发明实施例的快速掉电电路，主掉电电路实现了对电源输入端的电压快速掉电效果，副掉电电路实现了对显示器屏供电端的电压快速掉电处理，真正实现了彻底清除残影的目的。图4提供了一种实施例的掉电效果图，电压下降幅度快的为增加快速掉电电路后的趋势线，电压下降慢的为不设置快速掉电电路的趋势线，从图中更可以明显看出增加本电路以后的效果。

在本发明的一些实施例中，主掉电电路包括第一场效应管Q1、第二场效应管Q4；第一场效应管Q1，栅极通过输入电阻R22与VOCM_C 端连接，栅极与源极之间还连接有第一电阻R21，源极与地线连接，漏极用于连接第二电阻R23的一端；第二场效应管Q4，源极用于连接VCOM端，漏极作为主掉电电路的输出端用于连接电压跟随电路，漏极与地线之间连接有第一放电电阻R16，栅极与源极之间连接有第一分压电阻R14，栅极还用于连接第二电阻R23的另一端。参考图1，第二场效应管Q4为P沟道增强型场效应管，第一场效应管Q1为N 沟道增强型场效应管。通电时，VCOM_C端电压升高，第一场效应管 Q1的栅极电压为3.3V,使漏极和源极导通，进而漏极接地。VCOM端连接有分压电路，第二场效应管Q4的源极与分压电路连接后,使源极和漏极导通，此时VCOM_D端电压等于VCOM端电压。同理，关机时，第一场效应管Q1关断导致第二场效应管Q4关断，VCOM_D端通过电阻R16可快速放电。主掉电电路可理解为开机延时，关机放电电路，特别是关机时，可做到第一时间将源头供电切断。VCOM端通过第一分压电阻R14和第二电阻R23分压后，输入到第二场效应管 Q4栅极的电压为VCOM端电压的一半左右。第一场效应管和第二场效应管可以采用三极管替代。

在本发明的一些实施例中，第二场效应管Q4的源极与栅极之间还连接有第一电容C4，漏极与栅极之间还连接有第二电容C5，栅极与地线之间还连接有第三电容C3；第三电容还并联有第二放电电阻 R15。第一电容C4、第二电容C5、第三电容C3用于调整开机延时时间，缓冲开机时电流对电路的冲击。第二放电电阻R15在掉电时，用于辅助VCOM端电压快速掉电。第一场效应管和第二场效应管可以采用三极管替代。

在本发明的一些实施例中，电压跟随电路包括双运算放大单元 U2；参考图2，双运算放大单元U2，第一、第二脚用于连接第一输出电阻R5的第一连接端，第三、第五脚与主掉电电路的输出端连接，第四脚与地线连接，第六、第七脚用于连接第二输出电阻R4的第一连接端连接，第八脚用于连接第一外部电源，第九脚与地线连接；第一输出电阻R5的第二连接端通过VCOM_L端、第二输出电阻R4的第二连接端通过VCOM_R端皆与副掉电电路的输入端连接。VCOM_D端电压从双运算放大单元U2的第三、第五脚输入电压,从VCOM_L端和 VCOM_R端输出，VCOM_L端和VCOM_R端与显示器屏端连接，VCOM_L 端、VCOM_R端、VCOM_D端、VCOM端电压相等。双运算放大单元U2 具体采用AAT7212芯片。第一外部电源电压为16V。

在本发明的一些实施例中，参考图1，第一输出电阻R5的第二连接端与地线之间还连接有第四电容C10、第五电容C6。第二输出电阻R4的第二连接端与地线之间还连接有第六电容C11、第七电容 C9。双运算放大单元U2第八脚与地线之间还连接有第八电容C8。第四电容C10、第五电容C6、第六电容C11、第七电容C9、第八电容 C8用于滤波。

在本发明的一些实施例中，副掉电电路包括供电单元、复位单元110、电压补偿单元120、驱动单元130、放电单元140。参考图3，供电单元，输入端用于连接第二外部电源、第三外部电源；复位单元110，D端与供电单元第一输出端连接，S端用于连接地线，G端用于连接外部GOA电路；电压补偿单元120，第一连接端与复位单元的D端连接，第二连接端与供电单元的第二输出端连接，第三连接端与复位单元110的G端连接；驱动单元130，第一连接端与复位单元110的G端连接，第二连接端与供电单元的第二输出端连接；放电单元140，输入端与电压跟随电路的第一、第二输出端、驱动单元 130的第三连接端连接，控制端与主掉电电路的输出端连接。供电单元通过对第二外部电源、第三外部电源的接入和预处理控制复位单元110的输出，当正常供电时，复位单元110呈现高阻态，驱动单元130的第三场效应管Q2受供电单元控制导通，进而使放电单元140 的第四场效应管Q4保持关断；当掉电时，复位单元110输出低电平，使驱动单元130第三场效应管Q2关断，进而使放电单元140的第四场效应管Q4接通，让VCOM_D端、VCOM_L端、VCOM_R端接地，实现快速掉电，使残影消除的效果更佳。复位单元110的G端还用于连接显示器屏端，并发出GOA电路放电信号(XON信号)，用于反馈工作状态至显示器屏端。复位单元110具体RT9818A-28GV芯片。第二外部电源电压为12V、第三外部电源为3.3V。

在本发明的一些实施例中，供电单元包括第二分压电阻R7、第三分压电阻R8、第一二极管D1、放电电容C1。参考图3，串行连接的第二分压电阻R7、第三分压电阻R8，一端用于连接第二外部电源，另一端与地线连接，公共端与复位单元110连接；第一二极管D1，阳极用于连接第三外部电源，阴极与电压补偿单元120的第二连接端连接；放电电容C1，连接在第一二极管D1的阴极与地线之间。第二分压电阻R7、第三分压电阻R8将第二外部电源分压，分压后的电压控制复位单元110的工作状态，第一二极管D1的阳极接通第三外部电源，辅助控制实现对驱动单元130的工作状态的控制。在第二分压电阻R7和第三分压电阻R8的公共端与地线之间还连接有用于滤波的第九电容C2。第一二极管D1用于实现掉电时反向截止并减缓放电电容C1的掉电时间。

在本发明的一些实施例中，电压补偿单元120包括第二二极管 D2、第三电阻、第四电阻。参考图3，第二二极管D2，阴极与复位单元110D端相连接；串行连接的第三电阻R18、第四电阻R19，一端与地线连接，另一端与供电单元的第二输出端连接，公共端与第二二极管D2的阳极连接。供电单元的第二输出端通过电压补偿单元进行辅助供电，保证了复位单元110工作的稳定性，使运行更为可靠。具体的，第二二极管D2用作电压钳位，防止12V掉电时出现反弹，导致复位单元110信号反弹。

在本发明的一些实施例中，驱动单元130包括第三场效应管Q2。参考图3，第三场效应管Q2，栅极与复位单元110的G端之间连接有电阻R3，漏极与供电单元的第二输出端之间连接有第五电阻R2，漏极与放电单元140的第一输入端之间连接有电阻R9，源极与地线连接。当供电正常时，复位单元110呈现高阻态，第三场效应管Q2 受供电单元的第二输入端电压控制，第三场效应管Q2导通，漏极接地，放电单元140的第四场效应管Q3截止；当掉电时，复位单元110 输出低电平，第三场效应管Q2截止，放电单元140的第四场效应管 Q3导通。第三场效应管和第四场效应管可以采用三极管替代。

在本发明的一些实施例中，放电单元140包括第四场效应管Q3。参考图3，第四场效应管Q3，源极与地线之间连接有电阻R10，栅极与驱动单元130的第三连接端连接，漏极与电压跟随电路的第一、第二输出端之间分别连接有电阻R12、电阻R13，漏极与主掉电电路的输出端之间连接有电阻R20。当供电正常时，驱动单元130的第三场效应管Q2导通，使第四场效应管Q3截止，VCOM_D端、VCOM_L端、 VCOM_R端正常供电；当掉电时，复位第三场效应管Q2截止，放电单元140的第四场效应管Q3导通，VCOM_D端、VCOM_L端、VCOM_R端接地，实现快速放电。为了使第四场效应管Q3和栅极电压更为平稳，在栅极与地线之间增加了第十电容C7用于滤波。放电单元140放电还可以通过其他方式进行，例如：参考图3，第四场效应管Q3的源极通过电阻R11与外部MOS元件连接，此时需要将第四场效应管Q3 的源极与地线断开，通过此方式可以达到更快的放电速度。第三场效应管和第四场效应管可以采用三极管替代。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上述结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种快速掉电电路，用于金属氧化物TFT-LCD的VCOM端快速掉电，其特征在于，包括：

主掉电电路，其具有用于连接VCOM_C端的第一输入端、用于连接VCOM端的第二输入端、用于连接VCOM_D端的输出端，所述主掉电电路用于关断VCOM端电压以及VCOM_D端的快速掉电；

电压跟随电路，其具有用于连接VCOM_L端的第一输出端、用于连接VCOM_R端的第二输出端、用于连接VCOM_D端的输入端，用于通过电压跟随方式输出电压至显示器屏幕；

副掉电电路，其输入端与所述主掉电电路的输出端和所述电压跟随电路的第一输出端、第二输出端连接，所述副掉电电路用于VCOM_D端、VCOM_L端、VCOM_R端快速掉电；

所述主掉电电路包括：

第一场效应管，栅极用于连接VCOM_C端，栅极与源极之间连接有第一电阻，源极与地线连接，漏极用于连接第二电阻的一端；

第二场效应管，源极用于连接VCOM端，漏极用于连接电压跟随电路，漏极还用于连接VCOM_D端，栅极与源极之间连接有第一分压电阻，栅极还用于连接所述第二电阻的另一端；

第一放电电阻，其连接在所述第二场效应管漏极与地线之间;

所述电压跟随电路包括：

双运算放大单元，第一、第二脚用于连接第一输出电阻的第一连接端，第三、第五脚与所述主掉电电路的输出端连接，第四脚与地线连接，第六、第七脚用于连接第二输出电阻的第一连接端连接，第八脚用于连接第一外部电源，第九脚与地线连接；

所述第一输出电阻的第二连接端、第二输出电阻的第二连接端皆与所述副掉电电路的输入端连接；

所述副掉电电路包括：

供电单元，输入端用于连接第二外部电源、第三外部电源；

复位单元（110），D端与所述供电单元第一输出端连接，S端用于连接地线，G端用于连接外部GOA电路；

电压补偿单元（120），第一连接端与所述复位单元的D端连接，第二连接端与所述供电单元的第二输出端连接，第三连接端与所述复位单元（110）的G端连接；

驱动单元（130），第一连接端与所述复位单元（110）的G端连接，第二连接端与所述供电单元的第二输出端连接；

放电单元（140），输入端与所述电压跟随电路的第一、第二输出端、所述驱动单元（130）的第三连接端连接，控制端与所述主掉电电路的输出端连接。

2.根据权利要求1所述的快速掉电电路，其特征在于：所述第二场效应管的源极与栅极之间还连接有第一电容，漏极与栅极之间还连接有第二电容，栅极与地线之间还连接有第三电容；所述第三电容还并联有第二放电电阻。

3.根据权利要求1所述的快速掉电电路，其特征在于：所述第一输出电阻的第二连接端与地线之间还连接有第四、第五电容；所述第二输出电阻的第二连接端与地线之间还连接有第六、第七电容；所述双运算放大单元第八脚与地线之间还连接有第八电容。

4.根据权利要求1所述的快速掉电电路，其特征在于，所述供电单元包括：

串行连接的第二分压电阻、第三分压电阻，一端用于连接第二外部电源，另一端与地线连接，公共端与所述复位单元（110）连接；

第一二极管，阳极用于连接第三外部电源，阴极与所述电压补偿单元（120）的第二连接端连接；

放电电容，连接在所述第一二极管的阴极与地线之间。

5.根据权利要求1所述的快速掉电电路，其特征在于，所述电压补偿单元（120）包括：

第二二极管，阴极与所述复位单元（110）D端相连接；

串行连接的第三电阻、第四电阻，一端与地线连接，另一端与所述供电单元的第二输出端连接，公共端与所述第二二极管的阳极连接。

6.根据权利要求1所述的快速掉电电路，其特征在于，所述驱动单元（130）包括：

第三场效应管，栅极与所述复位单元（110）的G端连接，漏极与所述供电单元的第二输出端之间连接有第五电阻，漏极与所述放电单元（140）的第一输入端连接，源极与地线连接。

7.根据权利要求1所述的快速掉电电路，其特征在于，所述放电单元（140）包括：

第四场效应管，源极与地线连接，栅极与所述驱动单元（130）的第三连接端连接，漏极与所述电压跟随电路的第一、第二输出端连接，漏极还与所述主掉电电路的输出端连接。