CN112684928B - 适用于触控显示整合驱动器的电荷泵电路 - Google Patents
适用于触控显示整合驱动器的电荷泵电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112684928B CN112684928B CN201910997557.XA CN201910997557A CN112684928B CN 112684928 B CN112684928 B CN 112684928B CN 201910997557 A CN201910997557 A CN 201910997557A CN 112684928 B CN112684928 B CN 112684928B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- diode
- charge pump
- pump circuit
- plate
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 33
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 6
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 claims 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
Abstract
一种电荷泵电路，其包含：时钟产生器，产生时钟信号；感测波形产生器，产生感测信号；第一二极管，其阴极电性连接至预设低电压；第一电容器，其第一板电性耦接时钟信号，其第二板于中间节点处电性连接至第一二极管的阳极；第二二极管，其阴极电性连接至第一电容器的第二板；及第二电容器，其第一板电性耦接感测信号，其第二板于输出节点处电性连接至第二二极管的阳极。产生于电荷泵期间的时钟信号与产生于触控感测期间的感测信号是交替产生的。
Description
技术领域
本发明涉及一种直流转换器，特别涉及一种适用于触控显示整合驱动器(TDDI)的电荷泵电路。
背景技术
直流转换器(DC-to-DC converter)是一种将直流电源从一个电压电平转换至另一个电压电平的电子电路。直流转换器为电源转换器(power converter)的一种，其功率范围可以从低功率电平至高功率电平。
电荷泵电路(charge-pump circuit)为直流转换器的一种，其使用电容器来储存电荷，用以提高或降低电压。电荷泵电路一般电路结构简单但具有高效率，通常可达90～95％。
触控显示整合驱动器(touch and display driver integration)为一种集成式驱动器，其可驱动触控面板与显示面板。然而，触控显示整合驱动器的电压范围通常为32伏特，当使用电荷泵电路时，被驱动的触控/显示面板的电压范围通常大于40伏特，所以需要使用特别的机制来达成。因此亟需提出一种新颖的电荷泵电路，可适用于触控显示整合驱动器但不会牺牲电荷泵电路的高效率。
发明内容
鉴于上述，本发明实施例的目的之一在于提出一种适用于触控显示整合驱动器(TDDI)的电荷泵电路，用以驱动具有高电压范围的触控/显示面板。
根据本发明实施例，电荷泵电路包含时钟产生器、感测波形产生器、第一二极管、第一电容器、第二二极管及第二电容器。时钟产生器产生时钟信号，时钟信号振荡于高状态与低状态之间，其中高状态具有相关预设高电压且低状态具有相关预设低电压。感测波形产生器产生触控感测用的感测信号。第一二极管的阴极电性连接至预设低电压。第一电容器的第一板电性耦接时钟信号，其第二板于中间节点处电性连接至第一二极管的阳极。第二二极管的阴极于中间节点处电性连接至第一电容器的第二板。第二电容器的第一板电性耦接感测信号，其第二板于输出节点处电性连接至第二二极管的阳极。产生于电荷泵期间的时钟信号与产生于触控感测期间的感测信号是交替产生的。
附图说明
图1显示适用于显示驱动器的电荷泵电路的电路图。
图2显示本发明实施例的适用于触控显示整合驱动器(TDDI)的电荷泵电路的电路图。
附图标记说明：
100 电荷泵电路
11 时钟产生器
12 第一板
13 第二板
14 第一板
15 第二板
200 电荷泵电路
21 感测波形产生器
C1 第一电容器
C2 第二电容器
D1 第一二极管
D2 第二二极管
M 中间节点
VGL 输出节点
VSP 预设高电压
VSN 预设低电压
Vt 二极管临界电压
具体实施方式
图1显示适用于显示驱动器的电荷泵电路100的电路图。电荷泵电路100可包含时钟产生器11，其设于显示驱动器内，用以产生时钟信号(例如图示的方波)，时钟信号振荡于高状态(具有相关预设高电压VSP)与低状态(具有相关预设低电压VSN)之间。
电荷泵电路100可包含(外挂)第一二极管D1，其设于显示驱动器外部。第一二极管D1具有阴极(例如p-n结二极管的N侧)，其电性连接至预设低电压VSN。电荷泵电路100可包含(外挂)第一电容器C1，其具有：第一板12，电性耦接(时钟产生器11的)时钟信号；及第二板13，于中间节点M处电性连接至第一二极管D1的阳极(例如p-n结二极管的P侧)。
电荷泵电路100可包含(外挂)第二二极管D2，其具有阴极，阴极于中间节点M处电性连接至第一电容器C1的第二板13。电荷泵电路100可包含(外挂)第二电容器C2，其具有：第一板14，电性连接至地(例如0伏特)；及第二板15，于输出节点VGL处电性连接至第二二极管D2的阳极。
于进行第一阶段的操作时，此时钟信号位于高状态(亦即高电压VSP)，第一二极管D1为顺向偏压(forward-biased)(或导通)，中间节点M充电至VSN+Vt，其中Vt代表二极管临界电压。于第一阶段，第二二极管D2为逆向偏压(reverse-biased)(或关闭)，因而将第二电容器C2与电荷泵电路100的其他电路分离开来。
于进行第二阶段的操作时，此时钟信号位于低状态(亦即低电压VSN)，第二二极管D2为顺向偏压(或导通)，然而第一二极管D1为逆向偏压(或关闭)。因此，第二二极管D2串联于第一电容器C1与时钟信号。借此，输出节点VGL充电至2VSN-VSP+Vt，然而中间节点M充电至2VSN-VSP。在一例子中，若预设高电压VSP为6伏特，预设低电压VSN为-6伏特且二极管临界电压Vt为0.7伏特，则输出节点VGL充电至-17.3伏特。根据上述，电荷泵电路100可提供较显示驱动器更大的电压范围。
图2显示本发明实施例的适用于触控显示整合驱动器(TDDI)的电荷泵电路200的电路图。电荷泵电路200类似于图1的电荷泵电路100的架构，可包含时钟产生器11(设于触控显示整合驱动器内)、(外挂)第一二极管D1、(外挂)第二二极管D2、(外挂)第一电容器C1及(外挂)第二电容器C2，其细节不再赘述。
根据本实施例的特征之一，电荷泵电路200还可包含感测波形产生器21，其设于触控显示整合驱动器内，用以产生触控感测用的感测(驱动)信号(例如图示的三角波)，该信号振荡于地(例如0伏特)与预设负电压(例如-5伏特)之间。根据本实施例的另一特征，第二电容器C2的第一板14电性耦接感测信号，而非如图1所示出的那样耦接至地。
根据本实施例的又一特征，(时钟产生器11的)时钟信号与(感测波形产生器21的)感测信号是分时(time-sharing)产生的。其中，时钟信号产生于电荷泵(或显示)期间，接着于触控感测期间产生感测信号。换句话说，感测信号与时钟信号是交替产生的。
于进行电荷泵期间的第一阶段的操作时，此时钟信号位于高状态(亦即高电压VSP)，第一二极管D1为顺向偏压(或导通)，中间节点M充电至VSN+Vt，其中Vt代表二极管临界电压。于第一阶段，第二二极管D2为逆向偏压(或关闭)，因而将第二电容器C2与电荷泵电路100的其他电路分离开来。
于进行电荷泵期间的第二阶段的操作时，此时钟信号位于低状态(亦即低电压VSN)，第二二极管D2为顺向偏压(或导通)，然而第一二极管D1为逆向偏压(或关闭)。因此，第二二极管D2串联于第一电容器C1与时钟信号。借此，输出节点VGL充电至2VSN-VSP+Vt，然而中间节点M充电至2VSN-VSP。
于触控感测期间，第二二极管D2为顺向偏压(或导通)，然而第一二极管D1为逆向偏压(或关闭)。输出节点VGL从电荷泵期间的输出电压2VSN-VSP+Vt，依感测信号(例如图示的三角波)进一步向下充电(使其具有更负电压)，因而产生比2VSN-VSP+Vt更负的电压。根据上述，电荷泵电路200所提供的电压范围(例如大于40伏特)远大于触控显示整合驱动器(TDDI)的电压范围(例如小于32伏特)。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的权利要求范围；凡其它未脱离发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在本申请的权利要求范围内。
Claims (13)
1.一种电荷泵电路，包含：
一时钟产生器，产生一时钟信号，其振荡于高状态与低状态之间，其中该高状态具有相关预设高电压且该低状态具有相关预设低电压；
一感测波形产生器，产生触控感测用的一感测信号；
一第一二极管，其阴极电性连接至该预设低电压；
一第一电容器，其第一板电性耦接该时钟信号，其第二板于中间节点处电性连接至该第一二极管的阳极；
一第二二极管，其阴极于该中间节点处电性连接至该第一电容器的第二板；及
一第二电容器，其第一板电性耦接该感测信号，其第二板于输出节点处电性连接至该第二二极管的阳极；
其中产生于电荷泵期间的该时钟信号与产生于触控感测期间的该感测信号是交替产生的；
其中于进行电荷泵期间的第一阶段的操作时，该时钟信号位于高状态，该第一二极管为顺向偏压然而该第二二极管为逆向偏压，因此该中间节点充电至VSN+Vt，其中VSN代表该预设低电压且Vt代表二极管临界电压。
2.根据权利要求1所述的电荷泵电路，其中该感测信号振荡于地与预设负电压之间。
3.根据权利要求1所述的电荷泵电路，其中于进行电荷泵期间的第二阶段的操作时，该时钟信号位于低状态，该第二二极管为顺向偏压然而该第一二极管为逆向偏压，因此该输出节点充电至2VSN-VSP+Vt，且该中间节点充电至2VSN-VSP，其中VSP代表该预设高电压。
4.根据权利要求3所述的电荷泵电路，其中于触控感测期间，该第二二极管为顺向偏压然而该第一二极管为逆向偏压，因此依该感测信号将该输出节点从2VSN-VSP+Vt进一步向下充电。
5.根据权利要求1所述的电荷泵电路，其中该时钟产生器与该感测波形产生器设于一触控显示整合驱动器内，且该电荷泵电路所提供的电压范围大于该触控显示整合驱动器的电压范围。
6.一种适用于触控显示整合驱动器的电荷泵电路，包含：
一第一二极管，其阴极电性连接至预设低电压；
一第一电容器，其第一板电性耦接一时钟信号，振荡于高状态与低状态之间，其中该高状态具有相关预设高电压且该低状态具有相关预设低电压，该第一电容器的第二板于中间节点处电性连接至该第一二极管的阳极；
一第二二极管，其阴极于该中间节点处电性连接至该第一电容器的第二板；及
一第二电容器，其第一板电性耦接触控感测用的一感测信号，其第二板于输出节点处电性连接至该第二二极管的阳极；
其中产生于电荷泵期间的该时钟信号与产生于触控感测期间的该感测信号是交替产生的；
其中于进行电荷泵期间的第一阶段的操作时，该时钟信号位于高状态，该第一二极管为顺向偏压然而该第二二极管为逆向偏压，因此该中间节点充电至VSN+Vt，其中VSN代表该预设低电压且Vt代表二极管临界电压。
7.根据权利要求6所述适用于触控显示整合驱动器的电荷泵电路，其中该感测信号振荡于地与预设负电压之间。
8.根据权利要求6所述适用于触控显示整合驱动器的电荷泵电路，其中于进行电荷泵期间的第二阶段的操作时，当该时钟信号位于低状态，该第二二极管为顺向偏压然而该第一二极管为逆向偏压，因此该输出节点充电至2VSN-VSP+Vt，且该中间节点充电至2VSN-VSP，其中VSP代表该预设高电压。
9.根据权利要求8所述适用于触控显示整合驱动器的电荷泵电路，其中于触控感测期间，该第二二极管为顺向偏压然而该第一二极管为逆向偏压，因此依该感测信号将该输出节点从2VSN-VSP+Vt更向下充电。
10.根据权利要求6所述适用于触控显示整合驱动器的电荷泵电路，其中该时钟信号由设在触控显示整合驱动器内的时钟产生器所产生，该感测信号由设在该触控显示整合驱动器内的感测波形产生器所产生，且该电荷泵电路所提供的电压范围大于该触控显示整合驱动器的电压范围。
11.一种电荷泵电路，包含：
一时钟产生器，产生一时钟信号，其振荡于高状态与低状态之间，其中该高状态具有相关预设高电压且该低状态具有相关预设低电压；
一第一二极管，其阴极电性连接至该预设低电压；
一第一电容器，其第一板电性耦接该时钟信号，其第二板于中间节点处电性连接至该第一二极管的阳极；
一第二二极管，其阴极于该中间节点处电性连接至该第一电容器的第二板；及
一第二电容器，其第一板电性连接至地，其第二板于输出节点处电性连接至该第二二极管的阳极；
其中于进行第一阶段的操作时，该时钟信号位于高状态，该第一二极管为顺向偏压然而该第二二极管为逆向偏压，因此该中间节点充电至VSN+Vt，其中VSN代表该预设低电压且Vt代表二极管临界电压。
12.根据权利要求11所述的电荷泵电路，其中于进行第二阶段的操作时，该时钟信号位于低状态，该第二二极管为顺向偏压然而该第一二极管为逆向偏压，因此该输出节点充电至2VSN-VSP+Vt，且该中间节点充电至2VSN-VSP，其中VSP代表该预设高电压。
13.根据权利要求11所述的电荷泵电路，其中该时钟产生器设于一显示驱动器内，且该电荷泵电路所提供的电压范围大于该显示驱动器的电压范围。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910997557.XA CN112684928B (zh) | 2019-10-17 | 2019-10-17 | 适用于触控显示整合驱动器的电荷泵电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910997557.XA CN112684928B (zh) | 2019-10-17 | 2019-10-17 | 适用于触控显示整合驱动器的电荷泵电路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112684928A CN112684928A (zh) | 2021-04-20 |
| CN112684928B true CN112684928B (zh) | 2023-12-19 |
Family
ID=75445310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910997557.XA Active CN112684928B (zh) | 2019-10-17 | 2019-10-17 | 适用于触控显示整合驱动器的电荷泵电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112684928B (zh) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001231249A (ja) * | 1999-12-08 | 2001-08-24 | Sanyo Electric Co Ltd | チャージポンプ回路 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9201540B2 (en) * | 2011-09-07 | 2015-12-01 | Apple Inc. | Charge recycling system and method |
| US11611276B2 (en) * | 2014-12-04 | 2023-03-21 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Charge pump circuit |
| KR102333485B1 (ko) * | 2015-03-02 | 2021-12-01 | 삼성전자주식회사 | 디스플레이 구동 회로 및 그것을 포함하는 표시 장치 |
| US10146363B2 (en) * | 2016-08-11 | 2018-12-04 | Stmicroelectronics Asia Pacific Pte Ltd | Highly efficient charge pump synchronized to the drive signal of a touch screen system |
-
2019
- 2019-10-17 CN CN201910997557.XA patent/CN112684928B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001231249A (ja) * | 1999-12-08 | 2001-08-24 | Sanyo Electric Co Ltd | チャージポンプ回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112684928A (zh) | 2021-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5436550A (en) | AC-DC converter having saw-tooth wave generating circuit in active filter | |
| CN100388065C (zh) | 电源装置 | |
| CN101356717B (zh) | 电源、发光控制装置和显示装置 | |
| US20100321099A1 (en) | Efficiency and thermal improvement of a charge pump by mixing different input voltages | |
| JPH0997925A (ja) | 発光素子の駆動回路 | |
| US20100237833A1 (en) | Multi-output power supply device | |
| EP3327890B1 (en) | Power source device | |
| US10938327B2 (en) | Self-starting AC harvester | |
| US6972547B2 (en) | Power supply for positive and negative output voltages | |
| JP5109946B2 (ja) | Ｌｅｄ駆動装置 | |
| US10103727B1 (en) | Power switch circuit and integrated circuit of power switch controller | |
| JP5990352B1 (ja) | 電源回路およびその電源回路を備えた電子機器 | |
| US10488881B1 (en) | Power supply circuit | |
| US11594959B1 (en) | Switched capacitor circuit with passive charge recycling | |
| JP2009058857A (ja) | バックライト装置 | |
| US10802648B1 (en) | Charge-pump circuit adaptable to TDDI | |
| JP5260142B2 (ja) | チャージポンプ回路ならびにそれを利用した過電圧保護回路および電子機器 | |
| CN112684928B (zh) | 适用于触控显示整合驱动器的电荷泵电路 | |
| CN107885154B (zh) | 可编程逻辑控制器 | |
| US6693387B2 (en) | Electroluminescent driver circuit | |
| TWI705367B (zh) | 適用於觸控顯示整合驅動器的電荷泵電路 | |
| JP2006209295A (ja) | 電源装置 | |
| JP2006345611A (ja) | チャージポンプ回路 | |
| Kim et al. | A small ripple regulated charge pump with automatic pumping control schemes | |
| EP1221760A2 (en) | Voltage combiner circuit for electrical loads |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |