CN112259037A - 一种计算设备及其帧频切换方式 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种计算设备及其帧频切换方式,涉及显示器技术领域,计算设备包括:处理器;时序控制电路,用于控制电源器件和显示画面的输出;以及电源器件,用于输出驱动电压;其中,计算设备具有不同的帧频选项,当用户因使用需要手动切换帧频时,所述电源器件可输出不同大小的驱动电压用于驱动不同的帧频画面,本发明通过在多组电压设定中选出最佳匹配电压,以变更驱动电压的方式使得面板驱动电压不必受限于最高刷新率时,可以根据常用的几个帧频调节合适的电压,进而降低高刷新率液晶显示器在低频下工作时的功耗。

Description

一种计算设备及其帧频切换方式
技术领域
本发明属于显示器技术领域,具体涉及一种计算设备及其帧频切换方式。
背景技术
目前消费市场对游戏效果要求越来越高,市面上也出现越来越多的高刷新率产品,尤其是笔记本,对续航要求也较高。
市面高刷新率产品均以最高刷新率为基准,按照最高刷新率面板特性来决定驱动电压。刷新率越高,面板像素电极充电时间越短,为达到满足显示效果的充电率,必须提高驱动电压;此外,刷新率越高,传输的数据量越大,为增加信号识别能力,需要的逻辑电压也较高。如果以上述较高的固定电压来驱动面板,这种方式会增加消费者在非游戏环境的应用场景下的功耗。
目前所有面板驱动方式,均只有一组固定的驱动电压,这种现状无法解决在非游戏环境的应用场景下的功耗问题。
发明内容
本发明提供一种计算设备及其帧频切换方式,目的在于降低高刷新率面板在低帧频应用时的功耗。
本发明的技术方案如下:
本发明公开了一种计算设备,包括:
处理器;
时序控制电路,用于控制电源器件和显示画面的输出;
以及电源器件,用于输出驱动电压;
其中,计算设备具有不同的帧频选项,当用户因使用需要手动切换帧频时,所述电源器件可输出不同的驱动电压用于驱动不同的帧频画面。
优选地,所述电源器件分为带有IIC总线的电源器件和不带IIC总线的电源器件。
优选地,带有IIC总线的电源器件根据时序控制电路输出不同的电源器件的寄存器参数与命令格式使电源器件输出不同的驱动电压。
优选地,不带IIC总线的电源器件根据时序控制电路输出不同的通用输入/输出口GPIO设定使电源器件输出不同的驱动电压。
优选地,不带IIC总线的电源器件包括反馈电阻电路进行电压分压。
优选地,所述反馈电阻电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一MOS管以及第二MOS管;
其中,第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第四电阻的第一端均连接反馈输入电压,第一电阻的第二端输出驱动电压,第二电阻的第二端接地;
第一MOS管的控制端连接第一通用输入/输出口设定信号,第一MOS管的第一通路端连接第三电阻的第二端,第一MOS管的第二通路端接地;
第二MOS管的控制端连接第二通用输入/输出口设定信号,第二MOS管的第一通路端连接第四电阻的第二端,第二MOS管的第二通路端接地。
优选地,所述反馈电阻电路分压满足以下公式:
当第一通用输入/输出口设定信号和第二通用输入/输出口设定信号为低电平时,VOUT=VFB*(1+R1/R2);
当第一通用输入/输出口设定信号为高电平,第二通用输入/输出口设定信号为低电平时,VOUT=VFB*(1+R1/(R2//R3));
当第一通用输入/输出口设定信号为低电平,第二通用输入/输出口设定信号为高电平时,VOUT=VFB*(1+R1/(R2//R4));
其中,VOUT为输出的驱动电压,VFB为反馈输入电压,R1为第一电阻的电阻值,R2为第二电阻的电阻值,R3为第三电阻的电阻值,R4为第四电阻的电阻值。
本发明还公开了一种计算设备的帧频切换方式,用于上述的计算设备,包括以下步骤:
S1:用户实施切换帧频操作;
S2:处理器对时序控制电路进行信号传递;
S3:时序控制电路控制电源器件使其输出变更的驱动电压;
S4:时序控制电路输出新帧频画面,完成画面帧频切换。
优选地,所述电源器件分为带有IIC总线的电源器件和不带IIC总线的电源器件。
优选地,对于带有IIC总线的电源器件,步骤S3所述的时序控制电路使电源器件输出变更的驱动电压具体包括:
时序控制电路存储有记录不同的电源器件的寄存器参数与命令格式的内部表格,时序控制电路接收新帧频的数据后,首先调用内部表格并找出与新帧频对应最优的电源器件的寄存器参数与命令格式,然后通过IIC总线将最优的寄存器参数与命令格式输出至电源器件,电源器件完成电压变更并输出变更的驱动电压。
优选地,对于不带IIC总线的电源器件,电源器件内部包括反馈电阻电路,步骤S3所述的时序控制电路使电源器件输出变更的驱动电压具体包括:
时序控制电路存储有记录不同的通用输入/输出口设定的内部表格,时序控制电路接收新帧频的数据后,首先调用内部表格并找出与新帧频对应最优的通用输入/输出口设定,然后变更通用输入/输出口设定为最优的通用输入/输出口设定,电源器件因变更反馈电阻电路的分压完成电压变更并输出变更的驱动电压。
本发明能够带来以下至少一项有益效果:
本发明通过在多组电压设定中选出最佳匹配电压,以变更驱动电压的方式使得面板驱动电压不必受限于最高刷新率时,可以根据常用的几个帧频调节合适的电压,进而降低高刷新率液晶显示器在低频下工作时的功耗。
本发明在保证显示效果的同时维持面板部分模块的低功耗,更加匹配的驱动电压也可以降低长期使用导致的画残风险。
本发明解决了传统驱动方式的弊端,同时还提高了产品竞争力。
附图说明
下面将以明确易懂的方式,结合附图说明优选实施方式,对本发明予以进一步说明。
图1是本发明计算设备的示意图;
图2是本发明的电源器件内部的反馈电阻电路示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。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,并获得其他的实施方式。
为使图面简洁,各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分,它们并不代表其作为产品的实际结构。另外,以使图面简洁便于理解,在有些图中具有相同结构或功能的部件,仅示意性地绘示了其中的一个,或仅标出了其中的一个。在本文中,“一个”不仅表示“仅此一个”,也可以表示“多于一个”的情形。
下面以具体实施例详细介绍本发明的技术方案。
本发明提供一种计算设备,如图1所示,包括:处理器;时序控制电路TCON,用于控制电源器件和显示画面的输出;以及电源器件,用于输出驱动电压;其中,所述电源器件可输出不同大小的驱动电压用于驱动不同的帧频画面。
根据系统端不同的帧频选项,当用户因使用需要手动切换帧频时,处理器用于接受和处理切换帧频的信号,并传输至时序控制电路TCON进行处理,时序控制电路TCON再控制电源器件输出不同大小的驱动电压用于驱动新帧频画面。这种方式可以降低高刷新率面板在低帧频应用时的功耗。
电源器件内部输出的可调节的驱动电压主要包括驱动TFT的栅极开启电压VGH、源级驱动芯片的逻辑电压DVDD以及公共电压VCOM等。
其中,所述电源器件可以分为带有IIC总线的电源器件和不带IIC总线的电源器件。这两种电源器件分别对应不同的时序控制电路TCON控制方式,每种控制方式都可通过电源器件调节不同的驱动电压从而达到切换电压大小或切换帧频的目的。
具体的,带有IIC总线的电源器件可以根据时序控制电路TCON输出的不同的电源器件的寄存器参数与命令格式使电源器件输出不同大小的驱动电压。
时序控制电路TCON存储有记录不同的电源器件的寄存器参数与命令格式的内部表格,当时序控制电路TCON接收新帧频的数据后,首先调用内部表格并找出与新帧频对应最优的电源器件的寄存器参数与命令格式,然后通过IIC总线将最优的寄存器参数与命令格式输出至电源器件,电源器件完成电压变更并输出变更的驱动电压。最后时序控制电路TCON输出新帧频画面,帧频切换与电压切换完成。
不带IIC总线的电源器件也即使用硬件电阻设置且通过GPIO口搭配MOS管变更的电源器件,可以根据时序控制电路TCON输出不同的通用输入/输出口设定,即GPIO(General-purpose input/output)设定,使电源器件输出不同大小的驱动电压。
时序控制电路TCON存储有记录不同的通用输入/输出口GPIO设定的内部表格,时序控制电路TCON接收新帧频的数据后,首先调用内部表格并找出与新帧频对应最优的通用输入/输出口GPIO设定,然后变更通用输入/输出口GPIO设定为最优的通用输入/输出口GPIO设定,通用输入/输出口GPIO设定变更后电源器件会相应变更反馈电阻的分压从而完成电压变更并输出变更的驱动电压。最后时序控制电路TCON输出新帧频画面,帧频切换与电压切换完成。
其中,不带IIC总线的电源器件内部包括反馈电阻电路进行电压分压。图2是本发明的电源器件内部的反馈电阻电路示意图,如图2所示,所述反馈电阻电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一MOS管Q1以及第二MOS管Q2;
其中,第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3以及第四电阻R4的第一端均连接反馈输入电压VFB,第一电阻R1的第二端输出驱动电压VOUT,第二电阻R2的第二端接地;
第一MOS管Q1的控制端连接第一通用输入/输出口设定信号GPIO1,第一MOS管Q1的第一通路端连接第三电阻R3的第二端,第一MOS管Q1的第二通路端接地;
第二MOS管Q2的控制端连接第二通用输入/输出口设定信号GPIO2,第二MOS管Q2的第一通路端连接第四电阻R4的第二端,第二MOS管Q2的第二通路端接地。
上述的反馈电阻电路分压需满足以下公式:
当第一通用输入/输出口设定信号GPIO1和第二通用输入/输出口设定信号GPIO2为低电平时,第一MOS管Q1与第二MOS管Q2均关闭,第三电阻R3与第四电阻R4都不影响驱动电压VOUT的输出,此时,VOUT=VFB*(1+R1/R2)。其中,VOUT为输出的驱动电压,VFB为反馈输入电压,R1为第一电阻R1的电阻值,R2为第二电阻R2的电阻值,R3为第三电阻R3的电阻值,R4为第四电阻R4的电阻值。
当第一通用输入/输出口设定信号GPIO1为高电平,第二通用输入/输出口设定信号GPIO2为低电平时,第一MOS管Q1打开,第二MOS管Q2关闭,第四电阻R4不影响驱动电压VOUT的输出,此时,VOUT=VFB*(1+R1/(R2//R3))。
当第一通用输入/输出口设定信号GPIO1为低电平,第二通用输入/输出口设定信号GPIO2为高电平时,第一MOS管Q1关闭,第二MOS管Q2打开,第三电阻R3不影响驱动电压VOUT的输出,此时,VOUT=VFB*(1+R1/(R2//R4))。
其中,驱动电压VOUT可以为驱动TFT的栅极开启电压VGH,或源级驱动芯片的逻辑电压DVDD,或公共电压VCOM等。
通过上述分压方式,不带IIC总线的电源器件可以依据反馈电阻电路实现输出不同大小的驱动电压。
此外,本发明还公开了一种计算设备的帧频切换方式,用于上述的计算设备,包括以下步骤:
S1:用户实施切换帧频操作;
S2:处理器对时序控制电路TCON进行信号传递;
S3:时序控制电路TCON控制电源器件使其输出变更的驱动电压;
S4:时序控制电路TCON输出新帧频画面,完成画面帧频切换。
计算设备具有不同的帧频选项,当用户因使用需要手动切换帧频时,处理器会与时序控制电路TCON进行通讯,要求变更帧频。时序控制电路TCON再控制电源器件输出大小不同的驱动电压用于驱动新帧频画面。
具体的,所述电源器件分为带有IIC总线的电源器件和不带IIC总线的电源器件。
对于带有IIC总线的电源器件,步骤S3所述的时序控制电路TCON使电源器件输出变更的驱动电压具体包括:
时序控制电路TCON存储有记录不同的电源器件的寄存器参数与命令格式的内部表格,时序控制电路TCON接收新帧频的数据后,首先调用内部表格并找出与新帧频对应最优的电源器件的寄存器参数与命令格式,然后通过IIC总线将最优的寄存器参数与命令格式输出至电源器件,电源器件完成电压变更并输出变更的驱动电压。
对于不带IIC总线的电源器件,电源器件内部包括反馈电阻电路,变更驱动电压需要通过变更反馈电阻电路的分压实现。步骤S3所述的时序控制电路TCON使电源器件输出变更的驱动电压具体包括:
时序控制电路TCON存储有记录不同的通用输入/输出口GPIO设定的内部表格,时序控制电路TCON接收新帧频的数据后,首先调用内部表格并找出与新帧频对应最优的通用输入/输出口GPIO设定,然后变更通用输入/输出口GPIO设定为最优的通用输入/输出口GPIO设定,电源器件因反馈电阻电路分压完成电压变更并输出变更的驱动电压。
如图1所示,因反馈电阻电路具有三种分压方式,不带IIC总线的电源器件可以依据反馈电阻电路实现对不同的驱动电压实现电压大小调节。
本发明通过在多组电压设定中选出最佳匹配电压,以变更驱动电压的方式使得面板驱动电压不必受限于最高刷新率时,可以根据常用的几个帧频调节合适的电压,进而降低高刷新率液晶显示器在低频下工作时的功耗,在保证显示效果的同时维持面板部分模块的低功耗,更加匹配的驱动电压也可以降低长期使用导致的画残风险。本发明解决了传统驱动方式的弊端,同时还提高了产品竞争力。
应当说明的是,以上所述仅是本发明的优选实施方式,但是本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在本发明的技术构思范围内,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,对本发明的技术方案进行多种等同变换,这些改进、润饰和等同变换也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种计算设备,其特征在于,包括:
处理器;
时序控制电路,用于控制电源器件和显示画面的输出;
以及电源器件,用于输出驱动电压;
其中,计算设备具有不同的帧频选项,当用户因使用需要手动切换帧频时,所述电源器件可输出不同大小的驱动电压用于驱动不同的帧频画面。
2.根据权利要求1所述的计算设备,其特征在于,所述电源器件分为带有IIC总线的电源器件和不带IIC总线的电源器件。
3.根据权利要求2所述的计算设备,其特征在于,带有IIC总线的电源器件根据时序控制电路输出不同的电源器件的寄存器参数与命令格式使电源器件输出不同的驱动电压。
4.根据权利要求2所述的计算设备,其特征在于,不带IIC总线的电源器件根据时序控制电路输出不同的通用输入/输出口GPIO设定使电源器件输出不同大小的驱动电压。
5.根据权利要求4所述的计算设备,其特征在于,不带IIC总线的电源器件包括反馈电阻电路进行电压分压。
6.根据权利要求5所述的计算设备,其特征在于,所述反馈电阻电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一MOS管以及第二MOS管;
其中,第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第四电阻的第一端均连接反馈输入电压,第一电阻的第二端输出驱动电压,第二电阻的第二端接地;
第一MOS管的控制端连接第一通用输入/输出口设定信号,第一MOS管的第一通路端连接第三电阻的第二端,第一MOS管的第二通路端接地;
第二MOS管的控制端连接第二通用输入/输出口设定信号,第二MOS管的第一通路端连接第四电阻的第二端,第二MOS管的第二通路端接地。
7.根据权利要求6所述的计算设备,其特征在于,所述反馈电阻电路分压满足以下公式:
当第一通用输入/输出口设定信号和第二通用输入/输出口设定信号为低电平时,VOUT=VFB*(1+R1/R2);
当第一通用输入/输出口设定信号为高电平,第二通用输入/输出口设定信号为低电平时,VOUT=VFB*(1+R1/(R2//R3));
当第一通用输入/输出口设定信号为低电平,第二通用输入/输出口设定信号为高电平时,VOUT=VFB*(1+R1/(R2//R4));
其中,VOUT为输出的驱动电压,VFB为反馈输入电压,R1为第一电阻的电阻值,R2为第二电阻的电阻值,R3为第三电阻的电阻值,R4为第四电阻的电阻值。
8.一种计算设备的帧频切换方式,用于权利要求1所述的计算设备,其特征在于,包括以下步骤:
S1:用户实施切换帧频操作;
S2:处理器对时序控制电路进行信号传递;
S3:时序控制电路控制电源器件使其输出变更的驱动电压;
S4:时序控制电路输出新帧频画面,完成画面帧频切换。
9.根据权利要求8所述的计算设备的帧频切换方式,其特征在于,所述电源器件分为带有IIC总线的电源器件和不带IIC总线的电源器件。
10.根据权利要求9所述的计算设备的帧频切换方式,其特征在于,对于带有IIC总线的电源器件,步骤S3所述的时序控制电路使电源器件输出变更的驱动电压具体包括:
时序控制电路存储有记录不同的电源器件的寄存器参数与命令格式的内部表格,时序控制电路接收新帧频的数据后,首先调用内部表格并找出与新帧频对应最优的电源器件的寄存器参数与命令格式,然后通过IIC总线将最优的寄存器参数与命令格式输出至电源器件,电源器件完成电压变更并输出变更的驱动电压。
11.根据权利要求8所述的计算设备的帧频切换方式,其特征在于,对于不带IIC总线的电源器件,电源器件内部包括反馈电阻电路,步骤S3所述的时序控制电路使电源器件输出变更的驱动电压具体包括:
时序控制电路存储有记录不同的通用输入/输出口设定的内部表格,时序控制电路接收新帧频的数据后,首先调用内部表格并找出与新帧频对应最优的通用输入/输出口设定,然后变更通用输入/输出口设定为最优的通用输入/输出口设定,电源器件因变更反馈电阻电路的分压完成电压变更并输出变更的驱动电压。
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