CN112562574B - 一种开关模块及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种开关模块及显示装置，开关模块包括：控制信号输入端，电压输入端，开关电路以及电压输出端；控制信号输入端用于向开关电路输入控制信号，控制信号为方波信号；电压输入端用于向开关电路输入原始电压，原始电压为恒定电压；电压输出端电连接于发光模块，用于将输出电压输出至发光模块；开关电路包括第一输入端、第二输入端和第一输出端，第一输入端和第二输入端分别电连接于控制信号输入端和电压输入端，第一输出端电连接于电压输出端，开关电路用于在控制信号的控制下控制电压输出端的输出电压，从而控制开关电路与发光模块导通或关断。本申请通实现了减小无用功耗的技术效果。

Description

一种开关模块及显示装置
技术领域
本申请涉及电源技术领域，具体涉及一种开关模块及显示装置。
背景技术
目前，显示装置中的发光模块发光需要向发光模块输入一个能够使发光模块导通的直流电压。现有技术中的是通过持续不断的向发光模块输入恒定的直流电压的方式实现发光模块发光，上述方式会造成较大的无用功耗。
因此，急需寻求一种开关模块及显示装置解决现有技术中存在的无用功耗较大的技术问题。
发明内容
本申请提供一种开关模块及显示装置，旨在解决现有技术存在的无用功耗较大的技术问题。
第一方面，本申请提供了一种开关模块，所述开关模块包括：控制信号输入端，电压输入端，开关电路以及电压输出端；
所述控制信号输入端用于向所述开关电路输入控制信号，所述控制信号为方波信号；
所述电压输入端用于向所述开关电路输入原始电压，所述原始电压为恒定电压；
所述电压输出端电连接于发光模块，用于将输出电压输出至所述发光模块；
所述开关电路包括第一输入端、第二输入端和第一输出端，所述第一输入端和所述第二输入端分别电连接于所述控制信号输入端和所述电压输入端，所述第一输出端电连接于所述电压输出端，所述开关电路用于在所述控制信号的控制下控制所述电压输出端的输出电压，从而控制所述开关电路与所述发光模块导通或关断。
在本申请一些实现方式中，所述开关电路包括：第一MOS管、第二MOS管、第一电阻和第二电阻；
所述第一MOS管的栅极电连接于第一节点，所述第一MOS管的源极电连接于所述第二输入端，所述第一MOS管的漏极电连接于第二节点；
所述第二MOS管的栅极电连接于第一节点，所述第二MOS管的源极电连接于接地端，所述第二MOS管的漏极电连接于所述第二节点；
所述第一电阻两端分别电连接于所述第二输入端和所述第二节点；
所述第二电阻两端分别电连接于所述接地端和所述第二节点；
所述第一节点电连接于所述第一输入端；
所述第二节点电连接于所述第一输出端。
在本申请一些实现方式中，所述第一MOS管为P型MOS管，所述第二MOS管为N型MOS管。
在本申请一些实现方式中，所述开关电路还包括第三MOS管，所述第三MOS管的栅极电连接于所述第二节点，所述第三MOS管的源极电连接所述第二输入端，所述第三MOS管的漏极分别电连接于所述第一输出端和所述第二电阻。
在本申请一些实现方式中，所述开关电路还包括第四MOS管，所述第四MOS管的栅极电连接于所述第一输入端，所述第四MOS管的源极电连接于所述接地端，所述第四MOS管的漏极电连接于所述第一节点和所述第二输入端。
在本申请一些实现方式中，所述第三MOS管为N型MOS管或P型MOS管，所述第四MOS管的极性与所述第三MOS管的极性相反。
在本申请一些实现方式中，所述开关电路还包括第三电阻和第四电阻；
所述第三电阻分别电连接于所述第二节点和所述第二MOS管的漏极；
所述第四电阻分别连接于所述第四MOS管的漏极和所述第二输入端。
在本申请一些实现方式中，所述开关电路还包括电容，所述电容两端分别电连接于所述第一输出端和所述接地端。
在本申请一些实现方式中，所述原始电压为24V，所述方波信号的幅值为5V。
第二方面，本申请还提供了一种显示装置，包括上述第一方面任一实现方式中的开关模块。
本申请通过设置控制信号输入端、电压输入端、电压输出端和开关电路，通过控制信号输入端输出的方波信号控制电压输出端的工作状态，控制控制电压输出端的导通状态时间和关断状态时间，从而避免发光模块一直持续工作在原始电压下，实现减小无用功耗的技术效果。
附图说明
图1为本申请提供的开关模块的整体结构示意图；
图2为本申请提供的开关电路的第一实施例的电路结构示意图；
图3为本申请提供的开关电路的第二实施例的电路结构示意图；
图4为本申请提供的开关电路的第三实施例的电路结构示意图；
图5为本申请提供的开关电路的信号变化示意图。
图中部件标识如下：开关模块100，控制信号输入端110，电压输入端120，开关电路130，电压输出端140，第一输入端131，第二输入端132，第一输出端133，第一节点D，第二节点G，第一MOS管Q1，第二MOS管Q2，第三MOS管Q3，第四MOS管Q4，第一电阻R1，第二电阻R2，第三电阻R3，第四电阻R4，电容C，原始电压Vcc，控制信号Vi，输出电压Vo。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本申请，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本申请。在其它实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本申请的描述变得晦涩。因此，本申请并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。
本申请实施例提供了一种开关模块及显示装置。以下进行详细说明。
如图1所示，本申请实施例提供了一种开关模块100，该开关模块100包括：控制信号输入端110，电压输入端120，开关电路130以及电压输出端140；
控制信号输入端110用于向开关电路130输出控制信号Vi，控制信号Vi为方波信号；
电压输入端120用于向开关电路130输入原始电压Vcc，原始电压Vcc为恒定电压；
电压输出端140电连接于发光模块200，用于将输出电压Vo输出至发光模块200；
开关电路130包括第一输入端131、第二输入端132和第一输出端133，第一输入端131和第二输入端132分别电连接于控制信号输入端110和电压输入端120，第一输出端133电连接于电压输出端140，开关电路130用于在控制信号的控制下控制电压输出端140的电压，从而控制开关电路130与发光模块200导通或关断。
本申请实施例的开关模块100的工作原理为：电压输入端120为发光模块200提供电压，控制信号输入端110根据控制电压输出端140的工作状态（导通或关断）；控制信号输入端110根据方波信号的高电平和低电平的切换频率，控制开关电路120的导通状态和关断状态的切换频率，从而控制电压输出端140的导通状态和关断状态的切换频率，即控制电压输出端140的导通状态时间和关断状态时间。
本申请实施例通过设置控制信号输入端110、电压输入端120、电压输出端140和开关电路130，通过控制信号输入端110输出的方波信号控制电压输出端140的工作状态，控制控制电压输出端140的导通状态时间和关断状态时间，从而避免发光模块200一直持续工作在原始电压Vcc下，实现减小无用功耗的技术效果。
进一步地，如图2所示，为本申请提供的开关电路130的第一实施例的电路结构示意图，开关电路130包括：第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第一电阻R1和第二电阻R2；
第一MOS管Q1的栅极电连接于第一节点D，第一MOS管Q1的源极电连接于第二输入端132，第一MOS管Q1的漏极电连接于第二节点G；
第二MOS管Q2的栅极电连接于第一节点D，第二MOS管Q2的源极电连接于接地端GND，第二MOS管Q2的漏极电连接于第二节点G；
第一电阻R1两端分别电连接于第二输入端132和第二节点G；
第二电阻R2两端分别电连接于接地端GND和第二节点G；
第一节点D电连接于第一输入端131；
第二节点G电连接于第一输出端133。
通过设置第一电阻R1可起到保护第一MOS管Q1的作用，通过设置第二电阻R2可起到保护第二MOS管Q2的作用。这是由于，当第一MOS管Q1或第二MOS管导通时，可起到限流作用，避免经过第一MOS管Q1或第二MOS管Q2的电流过大，导致第一MOS管Q1或第二MOS管Q2损坏。
具体地，上述实施例中的开关电路130的工作原理为：
当控制信号输入端110输出的控制信号为高电平时，第一节点D的电压为高电平，则第一MOS管Q1关断，第二MOS管Q2导通，第二节点G的电压等于第二MOS管Q2的源极电压，由于第二MOS管Q2的源极接地，因此第二MOS管Q2的源极电压为0V，则第一输出端133输出的电压为0V；
当控制信号输入端110输出的控制信号为低电平时，第一节点D的电压为低电平，则第一MOS管Q1导通，第二MOS管Q2关断，则第二节点G的电压等于第一MOS管Q1的源极电压，由于第一MOS管Q1的源极电连接于电压输入端120，因此第一MOS管Q1的源极电压为原始电压Vcc，则第一输出端133输出的电压为原始电压Vcc。
进一步地，第一MOS管Q1为P型MOS管，第二MOS管Q2为N型MOS管。
其中，N型MOS管的工作原理为：当N型MOS管的栅极电压与源极电压之间的电压差大于阈值电压时，N型MOS管导通。P型MOS管的工作原理为：当P型MOS管的栅极电压与源极电压之间的电压差小于阈值电压时，P型MOS管导通。
应当理解的是，本申请实施例中的第一MOS管Q1和第二MOS管Q2不仅仅限于MOS管，还可以为具有相同功能器件。
进一步地，如图3所示，为本申请提供的开关电路130的第二实施例的电路结构示意图，开关电路130还包括第三MOS管Q3，第三MOS管Q3的栅极电连接于第二节点G，第三MOS管Q3的源极电连接第二输入端132，第三MOS管Q3的漏极分别电连接于第一输出端133和第二电阻R2。其他电路结构与上一实施例中的电路结构相同，在此不做赘述。
需要说明的是：第三MOS管Q3为N型MOS管或P型MOS管，在本申请的一个实施例中，第三MOS管Q3为P型MOS管。
具体地，上述实施例中的开关电路130的工作原理为：
当控制信号输入端110输出的控制信号为高电平时，第一节点D的电压为高电平，则第一MOS管Q1关断，第二MOS管Q2导通，第二节点G的电压等于第二MOS管Q2的源极电压，由于第二MOS管Q2的源极接地，因此第二节点G电压为0V，则第三MOS管Q3导通，第一输出端133的输出电压Vo等于第三MOS管Q3的源极电压，由于第三MOS管Q3的源极电连接于第二输入端132，因此，第一输出端133输出的电压为原始电压Vcc；
当控制信号输入端110输出的控制信号为低电平时，第一节点D的电压为低电平，则第一MOS管Q1导通，第二MOS管Q2关断，第二节点G的电压等于第一MOS管Q1的源极电压，由于第一MOS管Q1的源极电连接于第二输入端132，因此第一MOS管Q1的源极电压为原始电压Vcc，则第二节点G的电压为原始电压Vcc，则第三MOS管Q3关断，因此，第一输出端133输出的电压为0V。
进一步地，如图4所示，为本申请提供的开关电路130的第三实施例的电路结构示意图，开关电路130还包括第四MOS管Q4，第四MOS管Q4的栅极电连接于第一输入端131，第四MOS管Q4的源极电连接于接地端GND，第四MOS管Q4的漏极电连接于第一节点D和第二输入端132。其他电路结构与上一实施例中的电路结构相同，在此不做赘述。
需要说明的是：第四MOS管Q4的极性与第三MOS管Q3的极性相反。在本申请的一个实施例中，第四MOS管Q4为N型MOS管。
具体地，结合图5，上述实施例中的开关电路130的工作原理为：
当控制信号输入端110输出的控制信号为高电平时，第四MOS管Q4导通，则第四MOS管Q4的漏极电压等于其源极电压，由于第四MOS管Q4的源极电连接于接地端GND，因此，第一节点D的电压为0V，则第一MOS管Q1导通，第二MOS管Q2关断，第一MOS管Q1导通后，第二节点G的电压等于原始电压Vcc，则第三MOS管Q3关断，由于第三MOS管Q3的漏极电连接于接地端GND，因此，第一输出端133输出的电压为0V；
当控制信号输入端110输出的控制信号为低电平时，第四MOS管Q4关断，则第一节点D的电压为原始电压Vcc，则第一MOS管Q1关断，第二MOS管Q2导通，但由于第一电阻R1的存在，导致第三MOS管Q3栅极的电压小于24V，则第三MOS管Q3导通，因此，第一输出端133输出的电压为原始电压Vcc。
通过上述三种实施例中的开关电路130，均可将原始电压Vcc转换为方波电压，相比于恒定的原始电压Vcc，减小了无用功耗。
进一步地，为了提高开关电路130的安全性和可靠性，如图4所示，开关电路130还包括第三电阻R3和第四电阻R4；
第三电阻R3分别电连接于第二节点G和第二MOS管Q2的漏极；通过设置第三电阻R3，可在当第二MOS管Q2和第三MOS管Q3同时导通时，实现限流，进一步减小通过第二MOS管Q2的电流，提高第二MOS管Q2的安全性和可靠性。
第四电阻R4分别连接于第四MOS管Q4的漏极和第二输入端132。通过设置第四电阻R4，可在当第四MOS管Q4导通时，实现限流，减小通过第四MOS管Q4的电流，提高第四MOS管Q4的安全性和可靠性。
应当理解的是，本申请实施例中的第三MOS管Q3和第四MOS管Q4不仅仅限于MOS管，还可以为具有相同功能器件。
进一步地，如图4所示，开关电路130还包括电容C，电容C两端分别电连接于第一输出端133和接地端GND。电容C用于对第一输出端133输出的电压信号进行滤波，第一输出端133输出的电压信号更加可靠，提高开关模块100的开关性能。
进一步地，在本申请的实施例中，原始电压Vcc为24V，方波信号的幅值为5V。方波信号的占空比在此不做限定，只需满足方波信号的占空比可供发光模块200正常发光即可。
需要说明的是：在本申请的另外一些实施例中，开关电路130可以不包括第三MOS管Q3。
其中，方波信号的占空比指的是指在一个脉冲循环内，高电平时间相对于总时间所占的比例。
还需要说明的是：在本申请的一些其他实施例中，开关电路120可不仅仅包括上述四个MOS管，还可包括其他MOS管，仅需满足将第二输入端接入的原始电压转换为方波电压即可。
本申请实施例还提供了一种显示装置10，显示装置10包括上述任一实施例中的开关模块100。
在本申请的实施例中，显示装置10包括发光模块200，发光模块200电连接于开关模块100。
其中，发光模块100可以为微发光二极管（Mini-LED），当然，发光模块100也可以是除了Mini-LED之外的其他发光模块100，如：极小型发光二极管（Micro-LED）等。
综上所述，本申请实施例通过设置控制信号输入端110、电压输入端120、电压输出端140和开关电路130，通过控制信号输入端110输出的方波信号控制电压输出端140的工作状态，控制电压输出端140的导通状态时间和关断状态时间，从而避免发光模块200一直持续工作在原始电压下，实现减小无用功耗的技术效果；同时，通过设置第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4，提高开关电路130的可靠性和安全性。
以上对本申请所提供的开关模块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，用于帮助理解本申请的核心思想，而并不用于限制本申请。在每个示例性实施方式中对特征或方面的描述通常应被视作适用于其他示例性实施例中的类似特征或方面。尽管参考示例性实施例描述了本申请，但可建议所属领域的技术人员进行各种变化和更改。本申请意图涵盖所附权利要求书的范围内的这些变化和更改，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种开关模块，其特征在于，包括：控制信号输入端，电压输入端，开关电路以及电压输出端；
所述控制信号输入端用于向所述开关电路输入控制信号，所述控制信号为方波信号；
所述电压输入端用于向所述开关电路输入原始电压，所述原始电压为恒定电压；
所述电压输出端电连接于发光模块，用于将输出电压输出至所述发光模块；
所述开关电路包括第一输入端、第二输入端和第一输出端，所述第一输入端和所述第二输入端分别电连接于所述控制信号输入端和所述电压输入端，所述第一输出端电连接于所述电压输出端，所述开关电路用于在所述控制信号的控制下控制所述电压输出端的输出电压，从而控制所述开关电路与所述发光模块导通或关断；
所述开关电路包括：第一MOS管、第二MOS管、第一电阻和第二电阻；
所述第一MOS管的栅极电连接于第一节点，所述第一MOS管的源极电连接于所述第二输入端，所述第一MOS管的漏极电连接于第二节点；
所述第二MOS管的栅极电连接于第一节点，所述第二MOS管的源极电连接于接地端，所述第二MOS管的漏极电连接于所述第二节点；
所述第一电阻两端分别电连接于所述第二输入端和所述第二节点；
所述第二电阻两端分别电连接于所述接地端和所述第二节点；
所述第一节点电连接于所述第一输入端；
所述第二节点电连接于所述第一输出端。
2.根据权利要求1所述的开关模块，其特征在于，所述第一MOS管为P型MOS管，所述第二MOS管为N型MOS管。
3.根据权利要求2所述的开关模块，其特征在于，所述开关电路还包括第三MOS管，所述第三MOS管的栅极电连接于所述第二节点，所述第三MOS管的源极电连接所述第二输入端，所述第三MOS管的漏极分别电连接于所述第一输出端和所述第二电阻。
4.根据权利要求3所述的开关模块，其特征在于，所述开关电路还包括第四MOS管，所述第四MOS管的栅极电连接于所述第一输入端，所述第四MOS管的源极电连接于所述接地端，所述第四MOS管的漏极电连接于所述第一节点和所述第二输入端。
5.根据权利要求4所述的开关模块，其特征在于，所述第三MOS管为N型MOS管或P型MOS管，所述第四MOS管的极性与所述第三MOS管的极性相反。
6.根据权利要求5所述的开关模块，其特征在于，所述开关电路还包括第三电阻和第四电阻；
所述第三电阻分别电连接于所述第二节点和所述第二MOS管的漏极；
所述第四电阻分别连接于所述第四MOS管的漏极和所述第二输入端。
7.根据权利要求6所述的开关模块，其特征在于，所述开关电路还包括电容，所述电容两端分别电连接于所述第一输出端和所述接地端。
8.根据权利要求1所述的开关模块，其特征在于，所述原始电压为24V，所述方波信号的幅值为5V。
9.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-8任意一项所述的开关模块。
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