CN112397027B - 一种驱动模块及其电压生成方法、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种驱动模块及其电压生成方法、显示装置。所述驱动模块中主控单元用于根据电能存储单元的输出电压,确定电源芯片的最佳模拟参考电压输出效率值,根据电能存储单元的输出电压以及电源芯片的最佳模拟参考电压输出效率值,确定模拟参考电压的电压值,并根据模拟参考电压的电压值生成包含对应脉冲信号信息的控制指令,脉冲信号产生单元用于根据控制指令生成对应的脉冲信号,脉冲信号产生单元用于根据控制指令生成对应的脉冲信号;电源芯片中的模拟参考电压单元用于接收电能存储单元输出的电信号,并根据脉冲信号生成对应的模拟参考电压信号。本发明实施例提供的技术方案,有效减少了电量损耗。
Description
技术领域
本发明实施例涉及显示技术领域,尤其涉及一种驱动模块及其电压生成方法、显示装置。
背景技术
有机发光显示装置是自发光装置,具有低功耗、短响应时间、高发光效率、高亮度和宽视角,备受用户青睐。
常规有机发光显示装置包括电池、电源芯片、驱动芯片以及显示面板,其中,电池为电源芯片提供电能,电源芯片为驱动芯片以及显示面板提供电源信号,驱动芯片为显示面板提供驱动信号。更具体的,电源芯片为驱动芯片提供的电源信号为模拟参考电压,模拟参考电压与驱动芯片生成的脉冲信号相关。现有技术中,驱动芯片生成的脉冲信号控制电源芯片输出的模拟参考电压为固定电压,随着电池电量的减少,电源芯片的输出效率不断变化,无法维持在其最佳模拟参考电压输出效率值左右,导致电量损耗增加。
发明内容
本发明提供一种驱动模块及其电压生成方法、显示装置,以使得电源芯片的模拟参考电压输出效率维持在其最佳模拟参考电压输出效率值左右,有效减少电量损耗。
第一方面,本发明实施例提供了一种驱动模块,包括:
电能存储单元,用于供电;
电量检测单元,与所述电能存储单元连接,用于实时检测所述电能存储单元的输出电压;
驱动芯片,所述驱动芯片包括主控单元和脉冲信号产生单元,所述电量检测单元、所述主控单元以及所述脉冲信号产生单元顺次连接;所述主控单元用于根据所述电能存储单元的输出电压,确定电源芯片的最佳模拟参考电压输出效率值,根据所述电能存储单元的输出电压以及电源芯片的最佳模拟参考电压输出效率值,确定模拟参考电压的电压值,并根据所述模拟参考电压的电压值生成包含对应脉冲信号信息的控制指令,所述脉冲信号产生单元用于根据所述控制指令生成对应的脉冲信号;
电源芯片,所述电源芯片包括模拟参考电压单元,所述模拟参考电压单元与所述脉冲信号产生单元以及所述电能存储单元连接,所述模拟参考电压单元用于接收所述电能存储单元输出的电信号,并根据所述脉冲信号生成对应的模拟参考电压信号,并将所述模拟参考电压信号输出至所述驱动芯片。
第二方面,本发明实施例还提供了一种显示装置,所述显示装置包括上述第一方面所述的驱动模块。
第三方面,本发明实施例还提供了一种驱动模块的电压生成方法,包括:
电量检测单元实时检测所述电能存储单元的输出电压;
驱动芯片中的主控单元根据所述电能存储单元的输出电压,确定电源芯片的最佳模拟参考电压输出效率值,根据所述电能存储单元的输出电压以及电源芯片的最佳模拟参考电压输出效率值,确定模拟参考电压的电压值,并根据所述模拟参考电压的电压值生成包含对应脉冲信号信息的控制指令;
脉冲信号产生单元根据所述控制指令生成对应的脉冲信号;
电源芯片中的模拟参考电压单元接收所述电能存储单元输出的电信号,并根据所述脉冲信号生成对应的模拟参考电压信号,并将所述模拟参考电压信号输出至所述驱动芯片。
本发明实施例提供的驱动模块包括电能存储单元、电量检测单元、驱动芯片以及电源芯片,其中,电量检测单元用于实时检测所述电能存储单元的输出电压,驱动芯片中主控单元用于根据所述电能存储单元的输出电压,确定电源芯片的最佳模拟参考电压输出效率值,根据所述电能存储单元的输出电压以及电源芯片的最佳模拟参考电压输出效率值,确定模拟参考电压的电压值,并根据所述模拟参考电压的电压值生成包含对应脉冲信号信息的控制指令,脉冲信号产生单元用于根据所述控制指令生成对应的脉冲信号,电源芯片中的模拟参考电压单元用于接收所述电能存储单元输出的电信号,并根据所述脉冲信号生成对应的模拟参考电压信号,并将所述模拟参考电压信号输出至所述驱动芯片,使得能够根据电能存储单元的输出电压实时调节电源芯片输出的模拟参考电压,实现模拟参考电压的动态变化,保持电源芯片的模拟参考电压输出效率维持在其最佳模拟参考电压输出效率值左右,有效减少电量损耗。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1是本发明实施例提供的一种驱动模块的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的一种电源芯片的模拟参考电压的输出效率随电能存储单元的剩余电量的变化曲线图;
图3是本发明实施例提供的一种显示装置的局部结构示意图;
图4是本发明实施例提供的又一种驱动模块的结构示意图;
图5是本发明实施例提供的又一种驱动模块的结构示意图;
图6是本发明实施例提供的又一种驱动模块的结构示意图;
图7是本发明实施例提供的一种脉冲信号的示意图;
图8是本发明实施例提供的又一种驱动模块的结构示意图;
图9是本发明实施例提供的又一种驱动模块的结构示意图;
图10是本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图;
图11是本发明实施例提供的一种驱动模块的电压生成方法的流程示意图;
图12是本发明实施例提供的又一种驱动模块的电压生成方法的流程示意图;
图13是本发明实施例提供的一种根据脉冲信号生成并输出对应的模拟参考电压电信号的方法的流程示意图;
图14是本发明实施例提供的又一种驱动模块的电压生成方法的流程示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的一种驱动模块及其电压生成方法、显示装置的具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。
本发明实施例提供了一种驱动模块,包括:
电能存储单元,用于供电;
电量检测单元,与所述电能存储单元连接,用于实时检测所述电能存储单元的输出电压;
驱动芯片,所述驱动芯片包括主控单元和脉冲信号产生单元,所述电量检测单元、所述主控单元以及所述脉冲信号产生单元顺次连接;所述主控单元用于根据所述电能存储单元的输出电压,确定电源芯片的最佳模拟参考电压输出效率值,根据所述电能存储单元的输出电压以及电源芯片的最佳模拟参考电压输出效率值,确定模拟参考电压的电压值,并根据所述模拟参考电压的电压值生成包含对应脉冲信号信息的控制指令,所述脉冲信号产生单元用于根据所述控制指令生成对应的脉冲信号;
电源芯片,所述电源芯片包括模拟参考电压单元,所述模拟参考电压单元与所述脉冲信号产生单元以及所述电能存储单元连接,所述模拟参考电压单元用于接收所述电能存储单元输出的电信号,并根据所述脉冲信号生成对应的模拟参考电压信号,并将所述模拟参考电压信号输出至所述驱动芯片。
本发明实施例提供的驱动模块包括电能存储单元、电量检测单元、驱动芯片以及电源芯片,其中,电量检测单元用于实时检测所述电能存储单元的输出电压,驱动芯片中主控单元用于根据所述电能存储单元的输出电压,确定电源芯片的最佳模拟参考电压输出效率值,根据所述电能存储单元的输出电压以及电源芯片的最佳模拟参考电压输出效率值,确定模拟参考电压的电压值,并根据所述模拟参考电压的电压值生成包含对应脉冲信号信息的控制指令,脉冲信号产生单元用于根据所述控制指令生成对应的脉冲信号,电源芯片中的模拟参考电压单元用于接收所述电能存储单元输出的电信号,并根据所述脉冲信号生成对应的模拟参考电压信号,并将所述模拟参考电压信号输出至所述驱动芯片,使得能够根据电能存储单元的输出电压实时调节电源芯片输出的模拟参考电压,实现模拟参考电压的动态变化,保持电源芯片的模拟参考电压输出效率维持在其最佳模拟参考电压输出效率值左右,有效减少电量损耗。
以上是本申请的核心思想,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,本领域普通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。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他实施方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次,本发明结合示意图进行详细描述,在详述本发明实施例时,为便于说明,表示装置器件结构的示意图并非按照一般比例作局部放大,而且所述示意图只是示例,其在此不应限制本发明保护的范围。此外,在实际制作中应包含长度、宽度以及高度的三维空间尺寸。
表1是相关技术中电池剩余电量、模拟参考电压和电源芯片的模拟参考电压输出效率的相关关系数据。如表1所示,电池剩余电量从100%逐渐下降至0%的过程中,电池的输出电压VBAT从4.20V下降至3.00V,对于模拟参考电压VCI固定为2.8V的情况,任意时刻电池的输出电压VBAT大于模拟参考电压VCI,电池提供给电源芯片Power IC的电量足以使得电源芯片Power IC输出2.8V的模拟参考电压VCI,无需在电源芯片Power IC内部对输入的VBAT进行升压处理,此时,电源芯片Power IC的模拟参考电压输出效率约等于VCI/VBAT。
对于模拟参考电压VCI固定为3.3V的情况,电池的输出电压大于3.45V时,电池的输出电压VBAT大于模拟参考电压VCI,电池提供给电源芯片Power IC的电量足以使得电源芯片Power IC输出3.3V的模拟参考电压VCI,无需在电源芯片Power IC内部对输入的VBAT进行升压处理,此时,电源芯片Power IC的模拟参考电压输出效率约等于VCI/VBAT。电池的输出电压VBAT为3.45V和3.00V时,电池提供给电源芯片Power IC的电量不足以使得电源芯片Power IC输出3.3V的模拟参考电压VCI,需要在电源芯片Power IC内部对输入的VBAT进行升压处理,此时,电源芯片Power IC的输出效率在其空闲IDLE时的模拟参考电压输出效率固定为50%,在其正常工作Normal时的模拟参考电压输出效率固定为80%。基于上述分析,可计算获得模拟参考电压VCI固定为2.8V和3.3V时不同电池电量下电源芯片Power IC的模拟参考电压输出效率,具体如表1所示。
参见表1可知,模拟参考电压VCI固定为2.8V时,随着电池电量的减小,电源芯片Power IC的模拟参考电压输出效率增大;模拟参考电压VCI固定为3.3V,且电源芯片PowerIC内部无需对输入的VBAT进行升压处理时,随着电池电量的减小,电源芯片Power IC的输出效率增大。即上述两种情况下,电源芯片Power IC的模拟参考电压输出效率均无法维持在其最佳输出效率值左右,导致电源芯片Power IC的输出效率较小,大量电量转换为热能损失掉,电量损耗较大。
表1
为解决上述问题,本发明实施例提供了一种驱动模块,通过设置模拟参考电压随电池剩余电量动态变化,进而使得电源芯片的输出效率维持在其最佳输出效率值左右,减小了转换为热能的电量,减小了电量损耗。
具体的,图1是本发明实施例提供的一种驱动模块的结构示意图。如图1所示,驱动模块包括电能存储单元100、电量检测单元200、驱动芯片300以及电源芯片400。
其中,电能存储单元100用于供电。电量检测单元200与电能存储单元100连接,用于实时检测电能存储单元100的输出电压。驱动芯片300包括主控单元310和脉冲信号产生单元320,电量检测单元200、主控单元310和脉冲信号产生单元320顺次连接,主控单元310用于根据电能存储单元100的输出电压,确定电源芯片400的最佳模拟参考电压输出效率值,根据电能存储单元100的输出电压以及电源芯片400的最佳模拟参考电压输出效率值,确定模拟参考电压的电压值,并根据模拟参考电压的电压值生成包含对应脉冲信号信息的控制指令,脉冲信号产生单元320用于根据控制指令生成对应的脉冲信号。
电源芯片400包括模拟参考电压单元410,模拟参考电压单元410与脉冲信号产生单元320以及电能存储单元100连接,模拟参考电压单元410用于接收电能存储单元100输出的电信号,并根据脉冲信号生成对应的模拟参考电压信号,并将模拟参考电压信号输出至驱动芯片300。
需要说明的是,电能存储单元100可以为任意具有电能存储功能的结构,例如可以为储能特性良好且成本较低的电池。
还需要说明的是,电源芯片400中的模拟参考电压单元410接收电量检测单元200检测到的电能存储单元100的输出电压VBAT,VBAT在脉冲信号SWIRE的调制下转换为模拟参考电压VCI信号输出。值得注意的是,在本实施例中,VCI根据电能存储单元100的输出电压动态变化的,进而任意时刻下VBAT均足以使得电源芯片400输出对应的VCI,因此,无论电能存储单元100的输出电压是多少,均无需在电源芯片400内部对VBAT进行升压处理,电源芯片400的模拟参考电压输出效率P固定,且满足P=VCI/VBAT,其中,VBAT与电能存储单元100的剩余电量具有一一对应关系,例如,电能存储单元100的剩余电量为100%时,VBAT为4.20V;电能存储单元100的剩余电量为90%时,VBAT为4.06V,因此,本申请的实质上是基于电能存储单元100的剩余电量动态调节电源芯片400输出的模拟参考电压信号。
可以理解的是,根据上述P的计算公式可知,若要保持任意时刻P维持在其最佳模拟参考电压效率值,则需保持任意时刻VCI和VBAT的比值固定为P的最佳模拟参考电压效率值,其中,P的最佳模拟参考电压效率值与电能存储单元100的剩余电量存在一一对应关系,进而P的最佳模拟参考电压效率值与VBAT存在一一对应的关系,可以在驱动芯片300的主控单元310内预存P的最佳模拟参考电压效率值与VBAT的对应关系,例如以表格形式存储在第一关系表中。在主控单元310接收到电量检测单元310检测获得的VBAT后,即可基于当前VBAT查找第一关系表,获得对应的P的最佳模拟参考电压效率值的值,进而根据P=VCI/VBAT,计算获得VCI的值,此值为当前电能存储单元100的剩余电量下,保持电源芯片400的P值保持在其最佳模拟参考电压效率值时,需要输出的VCI的值,为便于描述,记该VCI的值为第一值。
而VCI的输出值受SWIRE调制,因此,为使得电源芯片400最终可输出具有第一值的VCI信号,需要生成对应的SWIRE。具体的,VCI与SWIRE的脉冲信号信息也存在对应关系,该对应关系预存在主控单元310中,例如以表格形式存储在第二关系表中。主控单元310在计算确定第一值之后,可基于第一值查找第二关系表,确定对应的SWIRE的脉冲信号信息,此脉冲信号信息例如可以为占空比或连续脉冲数量。进而主控单元310生成包含该脉冲信号信息的控制指令,该控制指令控制脉冲信号产生单元320生成对应的SWIRE,该SWIRE输入至电源芯片400中的模拟参考电压单元410内,调节电源芯片400接收到的VBAT为具有第一值的VCI信号,并输出至驱动芯片300。
表2
值得注意的是,受实际工作过程中的不可控误差影响,采用本实施例方式获得的驱动芯片400的模拟参考电压输出效率在其最佳效率值左右的小范围内波动。
示例性的,表2是本发明实施例提供的一种模拟参考电压输出效率的比对表。其中,电源芯片的模拟参考电压输出效率1为相关技术中模拟参考电压固定为2.8V时,电源芯片的模拟参考电压输出效率。电源芯片的模拟参考电压输出效率2为相关技术中模拟参考电压固定为3.3V时,电源芯片的模拟参考电压输出效率。电源芯片的模拟参考电压输出效率3为本发明实施例中模拟参考电压根据电能存储单元的输出电压动态变化时,电源芯片的模拟参考电压输出效率。如表2所示,本实施例中电源芯片的模拟参考电压的输出效率在不同电能存储单元的输出电压下,相差较小,维持在其最佳效率值左右,且相较于相关技术中模拟参考电压固定的方案,本实施例中电源芯片的模拟参考电压的输出效率在不同电能存储单元的输出电压下,除个别相等外,其余的均增大,说明本实施例技术方案可有效提高电源芯片的模拟参考电压的输出效率,进而提升电源芯片的整体输出效率,减小电量损耗,降低功耗。
更为直观的,图2是本发明实施例提供的一种电源芯片的模拟参考电压的输出效率随电能存储单元的剩余电量的变化曲线图。在图2中,曲线a对应本实施例提供的模拟参考电压随电能存储单元的剩余电量动态变化的方案;曲线b对应现有技术中模拟参考电压固定为3.3V的方案,曲线c对应现有技术中模拟参考电压固定为2.8V的方案。如图2所示,任意电能存储单元的剩余电量下,曲线a对应的电源芯片的模拟参考电压的输出效率均大于曲线b和曲线c,进一步说明本实施例技术方案可有效提高电源芯片的模拟参考电压的输出效率,进而提升电源芯片的整体输出效率,减小电量损耗,降低功耗。
本实施例提供的驱动模块包括电能存储单元、电量检测单元、驱动芯片以及电源芯片,其中,电量检测单元用于实时检测电能存储单元的剩余电量,驱动芯片中主控单元用于根据电能存储单元的剩余电量确定电源芯片的最佳输出效率值,根据电能存储单元的剩余电量以及电源芯片的最佳输出效率值确定模拟参考电压的电压值,并根据模拟参考电压的电压值生成包含对应脉冲信号信息的控制指令,脉冲信号产生单元用于根据控制指令生成对应的脉冲信号,电源芯片中的模拟参考电压单元用于接收电能存储单元输出的电信号,并根据脉冲信号生成对应的模拟参考电压电信号,并将模拟参考电压电信号输出至驱动芯片,使得根据电量检测单元的剩余电量实时调节模拟参考电压,实现模拟参考电压的动态变化,保持电源芯片的输出效率在其最佳输出效率值左右,有效减少电量损耗。
图3是本发明实施例提供的一种显示装置的局部结构示意图。如图3所示,显示装置包括主板10,可选的,电量检测单元200可以为电量检测芯片,电量检测芯片与电能存储单元100均位于主板10上。
本实施例对电量检测芯片的具体型号不做限定,凡是能够实现电量存储单元100的输出电压的检测的芯片均在本实施例的保护范围内。
需要说明的是,电量检测芯片为可直接购买的成品元件,可根据需要选择合适型号的电量检测芯片,然后直接与驱动模块中的电能存储单元100以及主控单元310电连接即可,方便快捷。
图4是本发明实施例提供的又一种驱动模块的结构示意图。如图4所示,电量检测单元200可以包括顺次连接的伽马电压生成电路210、比较器220以及电压区间判定单元230,伽马电压生成电路210用于实时提供多个动态变化的电压信号,比较器用于实时比较电压信号和电能存储单元100的输出电压,电压区间判定单元230用于输出电能存储单元100的输出电压,电能存储单元100的输出电压介于比较器相邻两次不同输出值对应的电压信号之间,伽马电压生成电路210、比较器220以及电压区间判定单元230均设置于驱动芯片300内。
具体的,比较器220包括第一信号输入端和第二信号输入端,第一信号输入端接收伽马电压生成电路210提供的电压信号,第二信号输入端接收电能存储单元的输出电压,根据第一信号输入端接收的电压信号与第二信号输入端接收的电压信号的大小关系,比较器220具有且仅具有两种不同的输出信号。示例性的,当第一信号输入端接收的电压信号小于第二信号输入端接收的电压信号时,比较器220输出1;当第一信号输入端接收的电压信号大于第二信号输入端接收的电压信号时,比较器220输出0。
具体的,伽马电压生成电路210实时提供的多个动态变化的电压信号逐渐增大或逐渐变小,例如,伽马电压生成电路210实时提供的多个动态变化的电压信号依次为1V,2V,3V,4V和5V,电能存储单元100的当前输出电压例如为3.5V,比较器210在接收到的伽马电压生成电路210提供的1V,2V,3V的电压信号时,持续输出1,在接收到的伽马电压生成电路210提供的4V的电压信号时,输出0,此时,比较器210的相邻两次输出值不同,电压区间判定单元230确定电能存储单元100的输出电压在这两次不同输出值对应的3V和4V的电压信号之间,并选择3V和4V之间的一电压信号作为电能存储单元100的输出电压,示例性的,选择3V和4V之间的中间电压3.5V。可以理解的是,以上示例性的电压数值仅为具体说明电量检测单元200的具体工作方法,实际工作过程中,伽马电压生成电路210提供的多个电压信号中,相邻电压信号之间的差异极小,进而钳位出的电能存储单元100的输出电压也是很准确的。
需要说明的是,图4中电量检测单元200可精确的检测出电量存储单元100的输出电压,且设置于驱动芯片内部,在驱动芯片的安装过程中实现电连接,一方面提升了集成度,另一方面简化了安装过程。
图5是本发明实施例提供的又一种驱动模块的结构示意图。如图5所示,驱动芯片300还包括基础电压产生单元330,基础电压产生单元330与主控单元310连接。
主控单元310还用于根据模拟参考电压的电压值、各基础电压之间的相关关系以及部分基础电压的预设值,确定基础电压关系式的倍压系数,并根据模拟参考电压的电压值、各基础电压之间的相关关系,以及倍压系数,计算获得各基础电压的实际输出值,生成包含实际输出值的指令信息。
基础电压产生单元330用于根据指令信息,生成对应的各基础电压。
具体的,驱动芯片300提供给显示面板的驱动信号主要包括:1、数据信号;2、栅极驱动电路需要的驱动信号;3、直接提供至显示面板的多个驱动信号。其中,3中的驱动信号即为本实施例中的基础电压信号,具体例如包括电源信号AVDD、高电平信号VGH、低电平信号VGL以及复位信号VREF等。
下面以示例方式具体说明本实施例的技术方案:
记模拟参考电压为VCI,前序步骤计算获得的模拟参考电压的电压值为VCI1。
示例性的,多个基础电压包括电源电压AVDD、VCL、高电平电压VGH、低电平电压VGL和参考电压VREF;部分基础电压包括高电平电压VGH、低电平电压VGL和参考电压VREF。
各基础电压之间的相关关系包括:VGH的来源于AVDD,VREF的来源于VCL,以及多个基础电压关系式。
基础电压关系式包括:
AVDD=aVCI------公式1;
VGH=bVDD------公式2;
VCL=cVCI------公式3;
VGL=VCL+dVCI------公式4;
其中,a、b、c和d为基础电压关系式的倍压系数。
部分基础电压的预设值包括:VGH=6V;VGL=-6V;VREF=-3V。
驱动芯片200中,VGH输出效率P1=VGH预设值/VGH实际输出值,VREF输出效率P2=VREF预设值/VREF实际输出值,VGL输出效率P3=VGL预设值/VGL实际输出值。
具体的,倍压系数的确定过程包括:
步骤1、由于VGH来源于AVDD,因此,VGH的预设值为6V时,AVDD期望的实际输出值为6V,即期望公式1中的aVCI大于且最接近6V,其中,VCI1为已知量。示例性的,在前序步骤中计算获得的VCI1为2.8V,则a取3,可根据公式1计算获得AVDD的实际输出值为3VCI=8.4。
步骤2、在公式2中,AVDD已在上述步骤1中计算获得,为已知量,VGH的预设值为6V,期望公式2中的bAVDD大于且最接近6V。示例性的,AVDD=8.4,则b取1,可根据公式2计算获得VGH的实际输出值为AVDD=8.4。
步骤3、由于VREF的来源于VCL,VREF的预设值为-3V,则VCL期望的实际输出值为-3V,即期望公式3中的cVCI的小于且最接近-3V,其中,VCI1为已知量。示例性的,在前序步骤中计算获得的VCI1为2.8V,则c取-2,可根据公式3计算获得VCL的实际输出值为-2VCI=-5.6。
步骤4、在公式4中,VCL已在上述步骤1中计算获得,为已知量,VCI1也为已知量,VGL的预设值为-6V,则期望公式4中的VCL+dVCI小于且最接近-6V。示例性的,在前序步骤中计算获得的VCI1为2.8V,VCL的实际输出值为-5.6,则d=-1,根据公式4计算获得VGL的实际输出值为-8.4V。
值得注意的是,上述基础电压关系式中:对于左侧电压信号为正电压信号的参数,在倍压系数的确定过程中,期望右侧的计算结果大于且最接近左侧电压信号的预设值;对于左侧电压信号为负电压信号的参数,在倍压系数的确定过程中,期望右侧的计算结果小于且最接近左侧电压信号的预设值。如此,可使得驱动芯片300中各基础电压信号的输出效率最大,进而提升驱动芯片300的整体输出效率。
在主控单元310执行上述步骤1至步骤4后,即可获得各所述基础电压的实际输出值AVDD、VCL、VGH、VGL和VREF的实际输出值,然后生成包含上述各实际输出值的指令信息,基础电压产生单元330生成对应的基础电压信号,并将各基础电压信号输出至显示面板。
表3是本发明实施例提供的一种驱动芯片的基础电压输出效率的比对表。其中,电源芯片的模拟参考电压输出效率1为现有技术中模拟参考电压固定为2.8V时,电源芯片的模拟参考电压输出效率;驱动芯片的输出电压设定1为现有技术中模拟参考电压固定为2.8V时的基础电压关系式;驱动芯片的基础电压输出功率1为现有技术中模拟参考电压固定为2.8V时的基础电压输出效率。
表3
此外,在表3中,电源芯片的模拟参考电压输出效率2为本发明实施例中模拟参考电压根据电能存储单元的输出电压动态变化时,电源芯片的模拟参考电压输出效率;驱动芯片的输出电压设定2为本发明实施例中模拟参考电压根据电能存储单元的输出电压动态变化时的基础电压关系式;驱动芯片的基础电压输出功率2为本发明实施例中模拟参考电压根据电能存储单元的输出电压动态变化时的基础电压输出效率。
如表3所示,本实施例中电源芯片的模拟参考电压的输出效率在不同电能存储单元的输出电压下,相差较小,维持在其最佳效率值左右,且相较于现有技术中模拟参考电压固定的方案,本实施例中电源芯片的模拟参考电压的输出效率在不同电能存储单元的输出电压下,除个别相等外,其余的均增大。此外,相较于现有技术中模拟参考电压固定的方案,驱动芯片的各基础电压输出效率在不同电能存储单元的输出电压下,除个别相等外,其余的均增大。进而电源芯片与驱动芯片的总输出效率在不同电能存储单元的输出电压下,除个别相等外,其余的均增大。说明本实施例技术方案可有效提高驱动芯片的各基础电压的输出效率,进而提升驱动芯片的整体输出效率,结合电源芯片模拟参考电压的输出效率的提升,实现驱动模块整体输出效率的提升。
示例性的,脉冲信号信息可以为连续脉冲个数。对应的,图6是本发明实施例提供的又一种驱动模块的结构示意图。如图6所示,模拟参考电压单元410包括数模转换器411、PWM控制器412、栅极驱动器413、第一晶体管414和第二晶体管415。PWM控制器412与数模转换器411连接,栅极驱动器413与PWM控制器412连接,第一晶体管414的栅极与栅极驱动器413连接,第二晶体管415的栅极与栅极驱动器413连接,第一晶体管414的第一极、第二晶体管415的第二极以及电能存储单元100连接,第一晶体管414的第二极接地,第二晶体管415的第一极与模拟参考电压单元410的信号输出端连接。
数模转换器411用于将数字形式的脉冲信号转换为模拟形式的脉冲信号,PWM控制器412用于基于模拟形式的脉冲信号生成具有相应占空比的脉冲信号,栅极驱动器413用于根据具有相应占空比的脉冲信号,控制第一晶体管414和第二晶体管415交替导通,以输出对应的模拟参考电压信号。
具体的,图7是本发明实施例提供的一种脉冲信号的示意图。如图7所示,脉冲信号包括连续脉冲阶段A以及保持阶段B,连续脉冲阶段A和保持阶段B交替设置,本实施例中作为脉冲信号信息的连续脉冲个数即为连续脉冲阶段A中的脉冲个数。每个连续脉冲阶段A中的脉冲个数不固定,示例性的,脉冲个数大于等于X且小于等于Y的连续脉冲阶段A适用于模拟参考电压单元410,可用于调节电能存储单元100的输出电压,以获得对应的模拟参考电压信号,其中,X和Y根据实际需要进行合理设置。可以理解的是,不同脉冲个数对应的模拟参考电压信号不同,进而实现了通过脉冲个数调节模拟参考电压信号的效果。
需要说明的是,电源芯片400的实际输出信号除模拟参考电压信号外,还包括其他的电压信号,将连续脉冲个数作为脉冲信号信息使得所有电压信号可采用同一脉冲信号进行调节,仅控制不同电压信号对应的连续脉冲阶段A中脉冲个数的取值范围不同即可。
可选的,在本实施例的其他实施方式中,脉冲信号信息可以为脉冲信号的占空比。对应的,图8是本发明实施例提供的又一种驱动模块的结构示意图。如图8所示,模拟参考电压单元410包括栅极驱动器413、第一晶体管414和第二晶体管415,第一晶体管414的栅极与栅极驱动器413连接,第二晶体管415的栅极与栅极驱动器413连接,第一晶体管414的第一极、第二晶体管415的第二极与电能存储单元100连接,第一晶体管414的第二极接地,第二晶体管415的第一极与模拟参考电压单元410的输出端连接。
栅极驱动器413用于根据脉冲信号,控制第一晶体管414和第二晶体管415交替导通,以输出对应的模拟参考电压信号。
如此,模拟参考电压单元410可采用具有不同占空比的脉冲信号获得不同的模拟参考电压信号,而无需再对脉冲信号进行连续脉冲个数至占空比的转换,进而无需在模拟参考电压单元410中设置相应的部件,有利于模拟参考电压单元410的结构简化。
图9是本发明实施例提供的又一种驱动模块的结构示意图。如图9所示,电源芯片400还包括正电源电压单元420和负电源电压单元430,正电源电压单元420与脉冲信号产生单元320连接,负电源电压单元430与脉冲信号产生单元320连接,正电源电压单元420用于根据脉冲信号生成并输出对应的正电源电压信号,负电源电压单元430用于根据脉冲信号生成并输出对应的负电源电压信号。
其中,正电源电压信号和负电源电压信号传输至显示面板,用于为显示面板提供电源信号。
在本实施例中,模拟参考电压单元410、正电源电压单元420和负电源电压单元430共用同一脉冲信号,根据脉冲信号中脉冲信号信息的不同区分其具体适用的电压单元,示例性的,当脉冲信号信息为连续脉冲个数时,连续脉冲个数在3至5个之间时适用于模拟参考电压单元410,连续脉冲个数在7至9个之间时适用于正电源电压单元420,连续脉冲个数在12至14个之间时适用于负电源电压单元430。
需要说明的是,正电源电压单元420和负电源电压单元430的设置使得电源芯片400能够实现多种电压信号的提供,保证驱动芯片300以及显示面板的正常工作。
图10是本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。如图10所示,显示装置1包括本发明任意实施例提供的驱动模块2。本发明实施例提供的显示装置1包括本发明任意实施例的驱动模块2,具有本发明任意实施例提供的驱动模块2的技术特征,其具有其所包括的驱动模块2相同或相应的有益效果,此处不再赘述。
图11是本发明实施例提供的一种驱动模块的电压生成方法的流程示意图。如图11所示,驱动模块的电压生成方法具体可以包括如下:
步骤11、电量检测单元实时检测电能存储单元的输出电压。
步骤12、驱动芯片中的主控单元根据电能存储单元的输出电压,确定电源芯片的最佳模拟参考电压输出效率值,根据电能存储单元的输出电压以及电源芯片的最佳模拟参考电压输出效率值,确定模拟参考电压的电压值,并根据模拟参考电压的电压值生成包含对应脉冲信号信息的控制指令。
步骤13、脉冲信号产生单元根据控制指令生成对应的脉冲信号。
步骤14、电源芯片中的模拟参考电压单元接收电能存储单元输出的电信号,并根据脉冲信号生成对应的模拟参考电压信号,并将模拟参考电压信号输出至驱动芯片。
本实施例提供的技术方案,通过电量检测单元实时检测电能存储单元的输出电压,驱动芯片中的主控单元根据电能存储单元的输出电压,确定电源芯片的最佳模拟参考电压输出效率值,根据电能存储单元的输出电压以及电源芯片的最佳模拟参考电压输出效率值,确定模拟参考电压的电压值,并根据模拟参考电压的电压值生成包含对应脉冲信号信息的控制指令,脉冲信号产生单元根据控制指令生成对应的脉冲信号,电源芯片中的模拟参考电压单元接收电能存储单元输出的电信号,并根据脉冲信号生成对应的模拟参考电压信号,并将模拟参考电压信号输出至驱动芯片,使得能够根据电能存储单元的输出电压实时调节电源芯片输出的模拟参考电压,实现模拟参考电压的动态变化,保持电源芯片的模拟参考电压输出效率维持在其最佳模拟参考电压输出效率值左右,有效减少电量损耗。
示例性的,电量检测单元实时检测电能存储单元的输出电压可以包括:伽马电压生成电路实时提供多个动态变化的电压信号,比较器实时比较电压信号和电能存储单元的输出电压,电压区间判定单元输出电能存储单元的输出电压,电能存储单元的输出电压介于比较器相邻两次不同输出值对应的电压信号之间。
图12是本发明实施例提供的又一种驱动模块的电压生成方法的流程示意图。如图12所示,在图11的基础上,确定模拟参考电压的电压值之后,还包括:
步骤15、主控单元根据模拟参考电压的电压值、各基础电压之间的相关关系以及部分基础电压的预设值,确定基础电压关系式的倍压系数,并根据模拟参考电压的电压值、各基础电压之间的相关关系,以及倍压系数,计算获得各基础电压的实际输出值,生成包含实际输出值的指令信息。
步骤16、驱动芯片的基础电压产生单元根据指令信息,生成对应的各基础电压。
可选的,脉冲信号产生单元根据控制指令生成对应的脉冲信号可以包括:脉冲信号产生单元根据控制指令中连续脉冲个数信息,生成对应的脉冲信号。
示例性的,图13是本发明实施例提供的一种根据脉冲信号生成并输出对应的模拟参考电压电信号的方法的流程示意图。如图13所示,电源芯片中的模拟参考电压单元接收电能存储单元输出的电信号,并根据脉冲信号生成并输出对应的模拟参考电压电信号可以包括如下:
步骤21、模拟参考电压单元中的数模转换器将数字形式的脉冲信号转换为模拟形式的脉冲信号。
步骤22、模拟参考电压单元中的PWM控制器基于模拟形式的脉冲信号生成具有相应占空比的脉冲信号。
步骤23、模拟参考电压单元中的栅极驱动器根据具有相应占空比的脉冲信号,控制模拟参考电压单元中的第一晶体管和第二晶体管交替导通,以输出对应的模拟参考电压信号。
可选的,脉冲信号产生单元根据控制指令生成对应的脉冲信号可以包括:脉冲信号产生单元根据控制指令中脉冲信号的占空比信息,生成对应的脉冲信号。
示例性的,电源芯片中的模拟参考电压单元接收电能存储单元输出的电信号,并根据脉冲信号生成并输出对应的模拟参考电压电信号可以包括:模拟参考电压单元中的栅极驱动器根据脉冲信号,控制模拟参考电压单元中的第一晶体管和第二晶体管交替导通,以输出对应的模拟参考电压。
图14是本发明实施例提供的又一种驱动模块的电压生成方法的流程示意图。如图14所示,在图11的基础上,脉冲信号产生单元根据控制指令生成对应的脉冲信号之后,还可以包括如下:
步骤17、电源芯片中的正电源电压单元根据脉冲信号生成并输出对应的正电源电压信号。
步骤18、电源芯片中的负电源电压单元根据脉冲信号生成并输出对应的负电源电压信号。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (18)
1.一种驱动模块,其特征在于,包括:
电能存储单元,用于供电;
电量检测单元,与所述电能存储单元连接,用于实时检测所述电能存储单元的输出电压;
驱动芯片,所述驱动芯片包括主控单元和脉冲信号产生单元,所述电量检测单元、所述主控单元以及所述脉冲信号产生单元顺次连接;所述主控单元用于根据所述电能存储单元的输出电压,确定电源芯片的最佳模拟参考电压输出效率值,根据所述电能存储单元的输出电压以及电源芯片的最佳模拟参考电压输出效率值,确定模拟参考电压的电压值,并根据所述模拟参考电压的电压值生成包含对应脉冲信号信息的控制指令,所述脉冲信号产生单元用于根据所述控制指令生成对应的脉冲信号;
电源芯片,所述电源芯片包括模拟参考电压单元,所述模拟参考电压单元与所述脉冲信号产生单元以及所述电能存储单元连接,所述模拟参考电压单元用于接收所述电能存储单元输出的电信号,并根据所述脉冲信号生成对应的模拟参考电压信号,并将所述模拟参考电压信号输出至所述驱动芯片。
2.根据权利要求1所述的驱动模块,其特征在于,所述电能存储单元为电池。
3.根据权利要求1所述的驱动模块,其特征在于,所述电量检测单元为电量检测芯片,所述电量检测芯片与所述电能存储单元均位于主板上。
4.根据权利要求1所述的驱动模块,其特征在于,所述电量检测单元包括顺次连接的伽马电压生成电路、比较器以及电压区间判定单元,所述伽马电压生成电路用于实时提供多个动态变化的电压信号,所述比较器用于实时比较所述电压信号和所述电能存储单元的输出电压,所述电压区间判定单元用于输出所述电能存储单元的输出电压,所述电能存储单元的输出电压介于所述比较器相邻两次不同输出值对应的所述电压信号之间;
所述伽马电压生成电路、所述比较器以及所述电压区间判定单元均设置于所述驱动芯片内。
5.根据权利要求1所述的驱动模块,其特征在于,所述驱动芯片还包括基础电压产生单元,所述基础电压产生单元与所述主控单元连接;
所述主控单元还用于根据所述模拟参考电压的电压值、各基础电压之间的相关关系以及部分所述基础电压的预设值,确定基础电压关系式的倍压系数,并根据所述模拟参考电压的电压值、各基础电压之间的相关关系,以及所述倍压系数,计算获得各所述基础电压的实际输出值,生成包含所述实际输出值的指令信息;
所述基础电压产生单元用于根据所述指令信息,生成对应的各所述基础电压。
6.根据权利要求5所述的驱动模块,其特征在于,多个所述基础电压包括电源电压、VCL、高电平电压、低电平电压和参考电压;
部分所述基础电压包括高电平电压、低电平电压和参考电压。
7.根据权利要求1所述的驱动模块,其特征在于,所述脉冲信号信息为连续脉冲个数;
所述模拟参考电压单元包括数模转换器、PWM控制器、栅极驱动器、第一晶体管和第二晶体管,所述PWM控制器与所述数模转换器连接,所述栅极驱动器与所述PWM控制器连接,所述第一晶体管的栅极与所述栅极驱动器连接,所述第二晶体管的栅极与所述栅极驱动器连接,所述第一晶体管的第一极、所述第二晶体管的第二极以及所述电能存储单元连接,所述第一晶体管的第二极接地,所述第二晶体管的第一极与所述模拟参考电压单元的信号输出端连接;
所述数模转换器用于将数字形式的所述脉冲信号转换为模拟形式的脉冲信号,所述PWM控制器用于基于所述模拟形式的脉冲信号生成具有相应占空比的脉冲信号,所述栅极驱动器用于根据所述具有相应占空比的脉冲信号,控制所述第一晶体管和第二晶体管交替导通,以输出对应的模拟参考电压信号。
8.根据权利要求1所述的驱动模块,其特征在于,所述脉冲信号信息为脉冲信号的占空比;
所述模拟参考电压单元包括栅极驱动器、第一晶体管和第二晶体管,所述第一晶体管的栅极与所述栅极驱动器连接,所述第二晶体管的栅极与所述栅极驱动器连接,所述第一晶体管的第一极、所述第二晶体管的第二极与所述电能存储单元连接,所述第一晶体管的第二极接地,所述第二晶体管的第一极与所述模拟参考电压单元的输出端连接;
所述栅极驱动器用于根据所述脉冲信号,控制所述第一晶体管和第二晶体管交替导通,以输出对应的模拟参考电压信号。
9.根据权利要求1所述的驱动模块,其特征在于,所述电源芯片还包括正电源电压单元和负电源电压单元,所述正电源电压单元与所述脉冲信号产生单元连接,所述负电源电压单元与所述脉冲信号产生单元连接;
所述正电源电压单元用于根据所述脉冲信号生成并输出对应的正电源电压信号;
所述负电源电压单元用于根据所述脉冲信号生成并输出对应的负电源电压信号。
10.一种显示装置,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的驱动模块。
11.一种驱动模块的电压生成方法,其特征在于,包括:
电量检测单元实时检测电能存储单元的输出电压;
驱动芯片中的主控单元根据所述电能存储单元的输出电压,确定电源芯片的最佳模拟参考电压输出效率值,根据所述电能存储单元的输出电压以及电源芯片的最佳模拟参考电压输出效率值,确定模拟参考电压的电压值,并根据所述模拟参考电压的电压值生成包含对应脉冲信号信息的控制指令;
脉冲信号产生单元根据所述控制指令生成对应的脉冲信号;
电源芯片中的模拟参考电压单元接收所述电能存储单元输出的电信号,并根据所述脉冲信号生成对应的模拟参考电压信号,并将所述模拟参考电压信号输出至所述驱动芯片。
12.根据权利要求11所述的电压生成方法,其特征在于,电量检测单元实时检测所述电能存储单元的输出电压包括:
伽马电压生成电路实时提供多个动态变化的电压信号,比较器实时比较所述电压信号和所述电能存储单元的输出电压,电压区间判定单元输出所述电能存储单元的输出电压,所述电能存储单元的输出电压介于所述比较器相邻两次不同输出值对应的所述电压信号之间。
13.根据权利要求11所述的电压生成方法,其特征在于,确定模拟参考电压的电压值之后,还包括:
所述主控单元根据所述模拟参考电压的电压值、各基础电压之间的相关关系以及部分所述基础电压的预设值,确定基础电压关系式的倍压系数,并根据所述模拟参考电压的电压值、各基础电压之间的相关关系,以及所述倍压系数,计算获得各所述基础电压的实际输出值,生成包含所述实际输出值的指令信息;
所述驱动芯片的基础电压产生单元根据所述指令信息,生成对应的各所述基础电压。
14.根据权利要求11所述的电压生成方法,其特征在于,脉冲信号产生单元根据所述控制指令生成对应的脉冲信号包括:
所述脉冲信号产生单元根据所述控制指令中连续脉冲个数信息,生成对应的脉冲信号。
15.根据权利要求14所述的电压生成方法,其特征在于,电源芯片中的模拟参考电压单元接收所述电能存储单元输出的电信号,并根据所述脉冲信号生成对应的模拟参考电压信号包括:
所述模拟参考电压单元中的数模转换器将数字形式的所述脉冲信号转换为模拟形式的脉冲信号;
所述模拟参考电压单元中的PWM控制器基于所述模拟形式的脉冲信号生成具有相应占空比的脉冲信号;
所述模拟参考电压单元中的栅极驱动器根据所述具有相应占空比的脉冲信号,控制所述模拟参考电压单元中的第一晶体管和第二晶体管交替导通,以输出对应的模拟参考电压信号。
16.根据权利要求11所述的电压生成方法,其特征在于,脉冲信号产生单元根据所述控制指令生成对应的脉冲信号包括:
所述脉冲信号产生单元根据所述控制指令中脉冲信号的占空比信息,生成对应的脉冲信号。
17.根据权利要求16所述的电压生成方法,其特征在于,电源芯片中的模拟参考电压单元接收所述电能存储单元输出的电信号,并根据所述脉冲信号生成对应的模拟参考电压信号包括:
所述模拟参考电压单元中的栅极驱动器根据所述脉冲信号,控制所述模拟参考电压单元中的第一晶体管和第二晶体管交替导通,以输出对应的模拟参考电压信号。
18.根据权利要求11所述的电压生成方法,其特征在于脉冲信号产生单元根据所述控制指令生成对应的脉冲信号之后,还包括:
所述电源芯片中的正电源电压单元根据所述脉冲信号生成并输出对应的正电源电压信号;
所述电源芯片中的负电源电压单元根据所述脉冲信号生成并输出对应的负电源电压信号。
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