CN110910810A - 一种电源管理芯片及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电源管理芯片及显示装置。所述电源管理芯片包括电平转换单元、脉宽调制单元以及掉电保护电路，所述掉电保护电路包括：分压电路单元、检测电路单元以及掉电保护单元，所述分压电路单元用于将显示面板的驱动芯片输出的电压分压得到检测电压，所述检测电路单元用于比较所述检测电压与参考电压的大小，输出放电使能控制信号至所述电平转换单元，所述掉电保护单元用于根据所述放电使能控制信号的电平、以及所述脉宽调制单元的使能控制信号的电平共同控制所述脉宽调制单元的使能端。本发明通过增加对输入电压的检测，当电压异常下降又迅速恢复时，避免电平转换单元和脉宽调制单元的联动异常，导致脉宽调制单元的输出异常。

Description

一种电源管理芯片及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种电源管理芯片及显示装置。

背景技术

目前在显示装置的电源管理芯片内，都会设置各种保护电路，针对输出的主要有过压保护电路、过流保护电路以及欠压保护电路等，但是针对输入的保护少，主要有欠压保护与过流保护等。

在显示装置使用的过程中，经常会遇到电压的异常下降，例如市电的异常跳动，接触不良等等，当输入电压掉电时，电平转换单元会触发放电功能，即将电平转换单元的所有电压都转换为高电平并开始放电，此时若电压迅速恢复正常，则其他模组驱动电压的输出仍可保持不变，例如脉宽调制单元的驱动电压，这是因为异常的抖动不会造成其他电压的瞬变。电平转换单元的放电功能结束后，电平转换单元的输出电平将由高电平转换为低电平。若显示装置内的显示面板的电容较大，会导致电平转换需要时间，但此时由于其他模组驱动电压的输出仍保持不变，这会导致电源管理芯片内的时序异常，从而触发电源管理芯片的过流保护。过流保护触发后会将显示装置的所有电压关掉，导致显示画面异常。

综上所述，现有技术的显示装置，由于面板的电容较大，当电压异常下降又迅速恢复时，导致电平转换单元的电平切换需要时间，从而导致电源管理芯片内的时序异常，触发电源管理芯片的过流保护，从而造成显示装置掉电、以及显示画面异常的问题。故，有必要改善这一缺陷。

发明内容

本发明实施例提供一种电源管理芯片，用于解决现有技术的显示装置，由于面板的电容较大，当电压异常下降又迅速恢复时，导致电平转换单元的电平切换需要时间，导致电源管理芯片内的时序异常，触发电源管理芯片的过流保护，从而造成显示装置掉电、以及显示画面异常的技术问题。

本发明实施例提供一种电源管理芯片，包括电平转换单元和脉宽调制单元。所述电源管理芯片还包括：掉电保护电路。所述掉电保护电路包括：分压电路单元、检测电路单元、以及掉电保护单元。所述分压电路单元的输入端电连接于显示面板的驱动芯片，所述分压电路单元用于将所述驱动芯片输出的电压分压得到检测电压，所述分压电路单元的输出端用于输出所述检测电压。所述检测电路单元的一输入端电连接于所述分压电路单元的输出端，所述检测电路单元的另一输入端电连接于参考电压输出端，所述检测电路单元用于比较所述检测电压与所述参考电压的大小，所述检测电路单元的输出端用于输出放电使能控制信号至所述电平转换单元；其中，当所述检测电压低于所述参考电压时，所述检测电路单元的输出端输出高电平，当所述检测电压高于所述参考电压时，所述检测电路单元的输出端输出低电平。所述掉电保护单元的一输入端电连接于所述检测电路单元的输出端，所述掉电保护单元的另一输入端电连接于所述脉宽调制单元的使能控制信号输出端，所述掉电保护单元的输出端电连接于所述脉宽调制单元的使能信号输入端，所述掉电保护单元用于根据所述放电使能控制信号的电平以及所述脉宽调制单元的使能控制信号的电平共同控制所述脉宽调制单元的使能端；其中，当所述检测电路单元的输出端输出高电平时，所述掉电保护单元的输出端输出低电平，当所述检测电路单元的输出端输出低电平时，所述掉电保护单元的输出端输出与所述脉宽调制单元的使能控制信号输出端的电平相同的电平。

进一步的，所述分压电路单元包括串联于所述驱动芯片输出的电压与地之间的第一电阻和第二电阻，所述第一电阻和所述第二电阻的中间节点提供所述检测电压。

进一步的，所述第一电阻和所述第二电阻为定值电阻、以及数字可调式电阻中的至少一种。

进一步的，所述检测电路单元包括运算放大器，所述运算放大器的反相输入端接收所述检测电压，所述运算放大器的同相输入端接收所述参考电压，所述运算放大器的输出端与所述电平转换单元的放电使能端电连接。

进一步的，所述运算放大器的一供电压端接3.3伏直流电源，另一供电压端接地。

进一步的，所述掉电保护单元包括一反相器和一与门，所述反相器的输入端电连接于所述检测电路单元的输出端，所述反相器的输出端电连接于所述与门的一输入端，所述与门的另一输入端电连接于所述脉宽调制单元的使能控制信号输出端，所述与门的输出端电连接于所述脉宽调制单元的使能信号输入端。

进一步的，所述脉宽调制单元包括振荡器、误差放大器、以及脉宽比较器。

进一步的，所述脉宽调制单元包括信号采样电路、反馈控制电路和功率转换单元。

进一步的，所述脉宽调制单元的使能控制信号输出端输出的信号为3.3伏直流电压。

本发明实施例提供一种显示装置，包括显示面板、栅极驱动模块、源级驱动模块、时序控制模块以及上述的电源管理芯片。其中所述电源管理芯片用于供电至所述显示面板、所述栅极驱动模块、所述源级驱动模块、以及所述时序控制模块。所述栅极驱动模块、所述源级驱动模块用于控制所述显示面板显示影像。

有益效果：本发明实施例提供的电源管理芯片及显示装置，通过增加对输入电压的检测，当电压异常下降又迅速恢复时，电平转换单元会由高电平转换为低电平，此时电源管理芯片的控制方式不变，而脉宽调制单元的使能端受脉宽调制单元的使能控制信号和电平转换单元的放电使能控制信号共同控制，此时脉宽调制单元会先关闭后再重新上电输出，避免输出异常，以及显示画面异常。

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为本发明实施例提供的电源管理芯片的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的显示装置的结构示意框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供的电源管理芯片101的结构示意图，从图中可以很直观地看到本发明的各组成部分，以及各组成部分之间的相对位置关系，所述电源管理芯片101包括电平转换单元105、脉宽调制单元106以及掉电保护电路。所述掉电保护电路包括：分压电路单元102、检测电路单元103以及掉电保护单元104。其中，所述分压电路单元102的输入端电连接于显示面板的驱动芯片，所述分压电路单元102用于将所述驱动芯片输出的电压Vin分压得到检测电压Vdet，所述分压电路单元102的输出端用于输出所述检测电压Vdet，所述驱动芯片输出的电压Vin为显示面板的驱动电压，例如为12伏的直流电压。所述检测电路单元103的一输入端电连接于所述分压电路单元102的输出端，所述检测电路单元103的另一输入端电连接于参考电压Vref输出端，所述检测电路单元103用于比较所述检测电压Vdet与所述参考电压Vref的大小，所述检测电路单元的输出端用于输出放电使能控制信号E-CS-dis至所述电平转换单元105；其中，当所述检测电压Vdet低于所述参考电压Vref时，所述检测电路单元103的输出端输出高电平，当所述检测电压Vdet高于所述参考电压Vref时，所述检测电路单元103的输出端输出低电平。所述掉电保护单元104的一输入端电连接于所述检测电路单元103的输出端，所述掉电保护单元104的另一输入端电连接于所述脉宽调制单元106的使能控制信号E-CS-pwm的输出端，所述掉电保护单元104的输出端电连接于所述脉宽调制单元的使能信号Epwm的输入端，所述掉电保护单元104用于根据所述放电使能控制信号E-CS-dis的电平以及所述脉宽调制单元的使能控制信号E-CS-pwm的电平共同控制所述脉宽调制单元的使能信号Epwm的输入端；其中，当所述检测电路单元103的输出端输出高电平时，所述掉电保护单元104的输出端输出低电平，当所述检测电路单元103的输出端输出低电平时，所述掉电保护单元104的输出端输出与所述脉宽调制单元的使能控制信号E-CS-pwm输出端的电平相同的电平。

具体的，所述电平转换单元105、所述脉宽调制单元106可以实作在各别的管芯，并与其他的管芯一起封装成所述电源管理芯片101。所述掉电保护电路可以实作在上述的其中任一管芯之中。所述电源管理芯片101也可以将所有模块整合在一个管芯之中。本发明不限于此。

在一种实施例中，所述分压电路单元102包括串联于所述驱动芯片输出的电压Vin与地之间的第一电阻R1和第二电阻R2，所述第一电阻R1和所述第二电阻R2的中间节点提供所述检测电压Vdet。所述第一电阻R1和所述第二电阻R2为定值电阻、以及数字可调式电阻中的至少一种，例如，所述第一电阻R1和所述第二电阻R2均为定值电阻、或者所述第一电阻R1和所述第二电阻R2均为数字可调式电阻、或者所述第一电阻R1为定值电阻，所述第二电阻R2为数字可调式电阻、或者所述第一电阻R1为数字可调式电阻，所述第二电阻R2为定值电阻。

在一种实施例中，所述分压电路单元102可以位于所述电源管理芯片101的内部，也可以位于所述电源管理芯片101的外部。

在一种实施例中，所述检测电路单元103包括运算放大器109，所述运算放大器109的反相输入端接收所述检测电压Vdet，所述运算放大器109的同相输入端接收所述参考电压Vref，所述运算放大器109的输出端与所述电平转换单元105的放电使能端Edis电连接。

在一种实施例中，所述运算放大器109的一供电压端Vd接3.3伏直流电源，另一供电压端Vs接地，需要说明的是，运算放大器所接的电源可以是双电源，也可以是单电源。

需要说明的是，理想的运算放大器的放大倍数为无穷大，输入电阻为无穷大，输出电阻为零，所以只要它的输入端的输入电压不为零，输出端就会有与正的或负的电源一样高的输出电压，本来应该是无穷高的输出电压，但受到电源电压的限制，准确地说，如果同相输入端输入的电压比反相输入端输入的电压高，哪怕只高一点，运算放大器的输出端就会输出一个与正电源电压相同的电压；反之，如果反相输入端输入的电压比同相输人端输入的电压高，运算放大器的输出端就会输出一个与负电源电压相同的电压，如果运算放大器用的是单电源，则输出电压为零。

在一种实施例中，所述掉电保护单元104包括一反相器107和一与门108，所述反相器107的输入端电连接于所述检测电路单元103的输出端，所述反相器107的输出端电连接于所述与门108的一输入端，所述与门108的另一输入端电连接于所述脉宽调制单元106的使能控制信号E-CS-pwm输出端，所述与门108的输出端电连接于所述脉宽调制单元106的使能信号Epwm输入端。

在一种实施例中，所述脉宽调制单元106的使能控制信号E-CS-pwm输出端输出的信号为3.3伏直流电压。

具体地，当放电使能控制信号E-CS-dis为低电平时，通过反相器107后变为高电平，此时脉宽调制单元106的工作开始或者结束由所述脉宽调制使能控制信号E-CS-pwm决定；当放电使能控制信号E-CS-dis为高电平时，通过反相器107后变为低电平，此时脉宽调制单元106的工作状态不受所述脉宽调制使能控制信号E-CS-pwm控制，即此时脉宽调制单元106停止工作。

在一种实施例中，所述电平转换单元105包括放电使能端Edis、高电平输出端Vh、以及低电平输出端Vl，当所述放电使能控制信号E-CS-dis为高电平时，会触发所述电平转换单元105的放电功能，当放电结束后，所述电平转换单元105的高电平输出端Vh处于低电平；当所述放电使能控制信号E-CS-dis为低电平时，即所述电平转换单元105的放电使能端Edis为低电平，此时所述电平转换单元105的放电功能不工作。

在一种实施例中，所述脉宽调制单元106包括振荡器、误差放大器、以及脉宽比较器(图中未示出)，所述脉宽调制单元106用于输出驱动电信号，所述驱动电信号可以为栅极驱动信号，所述脉宽调制单元106设置有一使能端Epwm、以及一输出端Vpwm，当所述使能端Epwm为高电平时，所述脉宽调制单元106开始工作，并通过所述输出端Vpwm输出所述驱动电信号；当所述使能端Epwm为低电平时，所述脉宽调制单元106停止工作，关闭输出。

在一种实施例中，所述脉宽调制单元106包括信号采样电路、反馈控制电路和功率转换单元(图中未示出)，所述脉宽调制单元106还可以通过调整驱动脉冲的占空比的大小来稳定输出电压。

具体地，当驱动芯片输出的电压Vin异常下降时，所述检测电压Vdet会低于所述参考电压Vref，即所述电源管理芯片101处于欠压状态，所述运算放大器109的同相输入端的电压高于所述运算放大器109的反相输入端的电压，此时，所述运算放大器109会输出一个与正电源电压相同的电压，即所述放电使能控制信号E-CS-dis为高电平，所述放电使能控制信号E-CS-dis与所述电平转换单元105的放电使能端Edis相连，即所述电平转换单元105的放电功能开始工作，使显示装置内的显示面板放电，若显示面板的电容过大，会导致后续放电的时间过长，当驱动芯片输出的电压Vin异常下降又迅速恢复时，面板的其他驱动电压会保持不变，例如脉宽调制单元，此时会造成电平转换单元的时序异常，会触发电源管理芯片的过流保护，导致电源管理芯片的所有输出电压全部关闭，从而导致显示面板的画面黑屏，而本实施例通过将所述电平转换单元105的放电使能端Edis通过一反相器107以及一与门108，与所述脉宽调制单元106的脉宽调制使能控制信号E-CS-pwm共同控制所述脉宽调制单元106，当述放电使能控制信号E-CS-dis为高电平，通过所述反相器107后变为低电平，此时所述脉宽调制单元106的使能端Epwm为低电平，所述脉宽调制单元106停止工作，当驱动芯片输出的电压Vin恢复后，所述检测电压Vdet会高于所述参考电压Vref，即所述运算放大器109的反相输入端的电压高于所述运算放大器109的同相输入端的电压，此时，所述运算放大器109输出电压为低电平，即所述放电使能控制信号E-CS-dis为低电平，通过所述反相器107后变为高电平，此时所述脉宽调制单元106的使能端Epwm为高电平，所述脉宽调制单元106开始重新上电输出，采用这种方法，既可以保持脉宽调制单元原来的使能控制方式，又增加了对电源管理芯片内的输入电压(即驱动芯片输出的电压Vin)的侦测，避免电平转换单元与脉宽调制单元之间的联动异常，即避免了造成电源管理芯片的时序异常，导致显示面板的画面异常。

如图2所示，本发明实施例提供的显示装置的结构示意框图，从图中可以很直观地看到本发明的各组成部分，以及各组成部分之间的相对位置关系，所述显示装置包括显示面板201、栅极驱动模块202、源级驱动模块203、时序控制模块204以及电源管理芯片205，其中，所述电源管理芯片205用于供电至所述显示面板201、所述栅极驱动模块202、所述源级驱动模块203、以及所述时序控制模块204，所述栅极驱动模块202、所述源级驱动模块203用于控制所述显示面板201显示影像，所述栅极驱动模块202通过扫描线206与所述显示面板201相连，所述源级驱动模块203通过数据线207与所述显示面板201相连，具体地，所述栅极驱动模块202通过所述扫描线206输出扫描信号，控制所述显示面板201任一行像素的打开或关闭，所述源级驱动模块203通过所述数据线207输出数据信号，控制所述显示面板201任一列像素的灰阶值，从而显示影像。

其中，所述电源管理芯片205包括掉电保护电路，所述掉电保护电路包括：分压电路单元，用于将输入电压分压得到检测电压；检测电路单元，电连接于所述分压电路单元，用于比较所述检测电压与参考电压的大小，以及用于输出放电使能控制信号至电平转换单元；掉电保护单元，电连接于所述检测电路单元，用于根据所述放电使能控制信号以及脉宽调制使能控制信号共同控制脉宽调制单元的使能端。

需要说明的是，本实施例提供的显示装置的掉电保护电路，与图1所述的掉电保护电路相同，电路的控制原理相同，此处不再赘述。

综上所述，本发明实施例提供的一种电源管理芯片，通过增加对输入电压的检测，当电压异常下降又迅速恢复时，电平转换单元会由高电平转换为低电平，此时电源管理芯片的控制方式不变，而脉宽调制单元的使能端受脉宽调制单元的使能控制信号和电平转换单元的放电使能控制信号共同控制，此时脉宽调制单元会先关闭后再重新上电输出，避免输出异常，以及显示画面异常，解决了现有技术的显示装置，由于面板的电容较大，当电压异常下降又迅速恢复时，导致电平转换单元的电平切换需要时间，导致电源管理芯片内的时序异常，触发电源管理芯片的过流保护，从而造成显示装置掉电、以及显示画面异常的技术问题。

以上对本发明实施例所提供的一种电源管理芯片及显示装置进行了详细介绍。应理解，本文所述的示例性实施方式应仅被认为是描述性的，用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，而并不用于限制本发明。

Claims (10)

1.一种电源管理芯片，包括电平转换单元和脉宽调制单元，其特征在于，所述电源管理芯片还包括：掉电保护电路，所述掉电保护电路包括：

分压电路单元，所述分压电路单元的输入端电连接于显示面板的驱动芯片，所述分压电路单元用于将所述驱动芯片输出的电压分压得到检测电压，所述分压电路单元的输出端用于输出所述检测电压；

检测电路单元，所述检测电路单元的一输入端电连接于所述分压电路单元的输出端，所述检测电路单元的另一输入端电连接于参考电压输出端，所述检测电路单元用于比较所述检测电压与所述参考电压的大小，所述检测电路单元的输出端用于输出放电使能控制信号至所述电平转换单元；其中，当所述检测电压低于所述参考电压时，所述检测电路单元的输出端输出高电平，当所述检测电压高于所述参考电压时，所述检测电路单元的输出端输出低电平；

掉电保护单元，所述掉电保护单元的一输入端电连接于所述检测电路单元的输出端，所述掉电保护单元的另一输入端电连接于所述脉宽调制单元的使能控制信号输出端，所述掉电保护单元的输出端电连接于所述脉宽调制单元的使能信号输入端，所述掉电保护单元用于根据所述放电使能控制信号的电平以及所述脉宽调制单元的使能控制信号的电平共同控制所述脉宽调制单元的使能端；其中，当所述检测电路单元的输出端输出高电平时，所述掉电保护单元的输出端输出低电平，当所述检测电路单元的输出端输出低电平时，所述掉电保护单元的输出端输出与所述脉宽调制单元的使能控制信号输出端的电平相同的电平。

2.如权利要求1所述的电源管理芯片，其特征在于，所述分压电路单元包括串联于所述驱动芯片输出的电压与地之间的第一电阻和第二电阻，所述第一电阻和所述第二电阻的中间节点提供所述检测电压。

3.如权利要求2所述的电源管理芯片，其特征在于，所述第一电阻和所述第二电阻为定值电阻、以及数字可调式电阻中的至少一种。

4.如权利要求1所述的电源管理芯片，其特征在于，所述检测电路单元包括运算放大器，所述运算放大器的反相输入端接收所述检测电压，所述运算放大器的同相输入端接收所述参考电压，所述运算放大器的输出端与所述电平转换单元的放电使能端电连接。

5.如权利要求4所述的电源管理芯片，其特征在于，所述运算放大器的一供电压端接3.3伏直流电源，另一供电压端接地。

6.如权利要求1所述的电源管理芯片，其特征在于，所述掉电保护单元包括一反相器和一与门，所述反相器的输入端电连接于所述检测电路单元的输出端，所述反相器的输出端电连接于所述与门的一输入端，所述与门的另一输入端电连接于所述脉宽调制单元的使能控制信号输出端，所述与门的输出端电连接于所述脉宽调制单元的使能信号输入端。

7.如权利要求1所述的电源管理芯片，其特征在于，所述脉宽调制单元包括振荡器、误差放大器、以及脉宽比较器。

8.如权利要求1所述的电源管理芯片，其特征在于，所述脉宽调制单元包括信号采样电路、反馈控制电路和功率转换单元。

9.如权利要求1所述的电源管理芯片，其特征在于，所述脉宽调制单元的使能控制信号输出端输出的信号为3.3伏直流电压。

10.一种显示装置，其特征在于，包括显示面板、栅极驱动模块、源级驱动模块、时序控制模块以及如权利要求1至9任一项所述的电源管理芯片，其中所述电源管理芯片用于供电至所述显示面板、所述栅极驱动模块、所述源级驱动模块、以及所述时序控制模块，所述栅极驱动模块、所述源级驱动模块用于控制所述显示面板显示影像。

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