CN113129848B - 一种伽马电压调节电路及伽马电路 - Google Patents

一种伽马电压调节电路及伽马电路 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种伽马电压调节电路，包括供电模块、信号输出模块、开关模块和电压调整模块，所述供电模块用于提供输入电压；所述信号输出模块用于输出脉宽调制信号；所述开关模块的输入端连接于所述供电模块的输出端，所述开关模块的控制端连接于所述信号输出模块的输出端，以接收脉宽调制信号；所述电压调整模块的输入端连接于所述开关模块的输出端，所述电压调整模块的输出端输出伽马参考电压；其中，所述开关模块控制端接收的所述脉宽调制信号的占空比不同时，调整所述电压调整模块的电压大小，以得到不同大小的伽马参考电压进行输出，通过改变脉宽调制信号的占空比，从而使得经电压调整模块调整后得到伽马参考电压的精度更高。

Description

一种伽马电压调节电路及伽马电路
技术领域
本申请涉及伽马调节技术领域，尤其涉及一种伽马电压调节电路及伽马电路。
背景技术
TFT-LCD显示器一般包括阵列基板、彩色滤光基板及夹持在其间的液晶层。阵列基板包括由阵列排列的像素组成的有效显示区域，还包括有效显示区域外的数据驱动电路Source Driver和扫描驱动电路Gate Driver，数据驱动电路和扫描驱动电路分别和各个像素连接以驱动像素进行显示。
TFT-LCD显示器还需要为数据驱动电路提供伽马参考电压，目前，液晶面板的驱动电路中的伽马电压的产生，业界主要采用两种方式：一种是用电阻分压，另一种是加上可编程式控制芯片的Power IC，对于第二种，数据驱动电路还分别连接阵列基板之外的脉冲产生电路和可编程式控制芯片，可编程式控制芯片主要作用是为数据驱动电路提供伽马参考电压。
通过第一种方式，即采用电阻分压，这种提供电压的方式虽然成本较低，但是提供电压的方式不灵活，无法方便调整；通过第二种方式，即可编程式控制芯片直接给出伽马电压，这种提供电压的方式灵活，但是，可编程式控制芯片成本比较昂贵，采用可编程式控制芯片无疑会提高生产成本。
发明内容
本申请的目的是提供一种伽马电压调节电路及伽马电路，在不需要大幅度提高成本的情况下，灵活调节伽马电压。
本申请公开了一种伽马电压调节电路，包括供电模块、信号输出模块、开关模块和电压调整模块，所述供电模块用于提供输入电压；所述信号输出模块用于输出脉宽调制信号；所述开关模块的输入端连接于所述供电模块的输出端，所述开关模块的控制端连接于所述信号输出模块的输出端，以接收脉宽调制信号；所述电压调整模块的输入端连接于所述开关模块的输出端，所述电压调整模块的输出端输出伽马参考电压；其中，所述开关模块控制端接收的所述脉宽调制信号的占空比不同时，所述电压调整模块的电压大小不同，以使得所述伽马参考电压的电压大小不同。
可选的，该伽马电压调节电路还包括稳压二极管，所述稳压二极管的输出端分别连接所述开关模块的输出端和所述电压调整模块的输入端，所述稳压二极管的输入端连接所述电压调整模块的输出端。
可选的，该伽马电压调节电路还包括第一稳压件，所述第一稳压件的输入端与所述稳压二极管的输入端连接，所述第一稳压件的输出端与所述电压调整模块的输出端连接。
可选的，所述第一稳压件包括第一电阻。
可选的，所述第一稳压件包括第一电容。
可选的，该伽马电压调节电路还包括第二电阻，所述第二电阻的输入端与所述信号输出模块的输出端连接，所述第二电阻的输出端与所述开关模块的控制端连接。
可选的，该伽马电压调节电路还包括第三电阻，所述第二电阻的输入端与所述供电模块的输出端连接，所述第二电阻的输出端与所述开关模块的输入端连接。
可选的，所述第一电阻的阻值为10KΩ。
可选的，该伽马电压调节电路还包括第一开关、第二开关和第一滑动变阻器，所述第一开关的输入端与所述供电模块的输出端连接，所述第一开关的输出端与所述第一滑动变阻器的输入端连接，所述第一滑动变阻器的输出端与所述电压调整模块的输出端连接，所述第二开关的输入端与所述供电模块的输出端连接，所述第二开关的输出端与所述开关模块的输入端连接。
本申请还公开了一种伽马电路，包括控制组件和多个如上所述的伽马电压调节电路，其中，所述控制组件与多个所述伽马电压调节电路的信号输出模块相连，且可控制脉宽调制信号，从而使所述信号输出模块输出不同的脉宽调制信号至多个所述伽马电压调节电路中。
相对于采用电阻分压的方案和采用可编程式控制芯片的方案来说，本申请通过设置信号输出模块和开关模块配合，根据信号输出模块输出不同的脉宽调制信号，控制开关模块的导通和关断，使得所述电压调整模块的充电时间不同，从而输出不同的伽马参考电压，本申请与采用可编程式控制芯片的方案相比，缩减了使用和制造成本，与采用电阻分压相比，方便实时调整伽马电压。
附图说明
所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1是本申请的一实施例的一种伽马电压调节电路的示意图；
图2是本申请的一实施例的一种伽马电压调节电路的结构示意图；
图3是本申请的一实施例的一种伽马电压调节电路中加入稳压二极管和第一稳压件的结构示意图；
图4是本申请的一实施例的一种伽马电压调节电路中加入第二电阻的结构示意图；
图5是本申请的一实施例的一种伽马电压调节电路中加入第三电阻和第四电阻的结构示意图；
图6是本申请的一实施例的一种伽马电压调节电路中第一稳压件为第一电容时的结构示意图；
图7是本申请的一实施例的一种伽马电压调节电路中加入第一开关、第二开关和第一滑动变阻器的结构示意图；
图8是本申请的一实施例的一种伽马电路的结构示意图；
图9是本申请的另一实施例的一种伽马电路的结构示意图；
图10是本申请的另一实施例的一种伽马电路的结构示意图。
其中，110-供电模块，120-信号输出模块，130-开关模块，140-电压调整模块，150-稳压二极管，160-第一稳压件，170-第二电阻，180-第三电阻，190-第四电阻，200-控制组件，310-第一开关，320-第二开关，330-第三开关，400-第一滑动变阻器，500-第二滑动变阻器。
具体实施方式
需要理解的是，这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节，仅仅是为了描述具体实施例，是代表性的，但是本申请可以通过许多替换形式来具体实现，不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。
在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性，或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，除非另有说明，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；“多个”的含义是两个或两个以上。术语“包括”及其任何变形，意为不排他的包含，可能存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
另外，“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的术语，是基于附图所示的方位或相对位置关系描述的，仅是为了便于描述本申请的简化描述，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面参考附图和可选的实施例对本申请作详细说明，需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
如图1所示，作为本申请的一实施例，公开了一种伽马电压调节电路，包括供电模块110、信号输出模块120、开关模块130和电压调整模块140，所述供电模块110用于提供输入电压AVDD；所述信号输出模块120用于输出脉宽调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号；所述开关模块130的输入端连接于所述供电模块110的输出端，所述开关模块130的控制端连接于所述信号输出模块120的输出端，以接收脉宽调制信号；所述电压调整模块140的输入端连接于所述开关模块130的输出端，所述电压调整模块140的输出端输出伽马参考电压；所述开关模块控制端接收的所述脉宽调制信号的占空比不同时，调整所述电压调整模块的电压大小，以得到不同大小的伽马参考电压进行输出，通过控制脉宽调制信号的占空比，从而使得经电压调整模块调整后得到的伽马参考电压的精度更高。
具体的，如图2所示，所述电压调整模块140为电感L，所述电感的输入端连接所述开关模块130的输出端，所述电感的输出端输出伽马参考电压，所述电感在该伽马电压调节电路中储存能量，避免在所述开关模块130导通或关断时，伽马参考电压因失去供电电压而有波动状的变化，从而造成显示效果不佳，总的来说，通过设置信号输出模块120和开关模块130配合，根据信号输出模块120输出的不同的脉宽调制信号，控制开关模块130的导通和关断，使得所述电感的充电时间不同，电感在电路中存储能量，保证伽马参考电压的稳定连续输出。
进一步的，如图3所示，所述开关模块130包括晶体管，所述晶体管的控制端与所述PWM芯片的输出端连接，所述晶体管的输入端与所述供电模块110的输出端连接，所述晶体管的输出端接地的同时与所述电感140的输入端连接；该伽马电压调节电路工作时，开始时所述PWM芯片为低电平，所述晶体管为关断状态，所述供电模块110为AVDD电压，当所述PWM芯片为高电平的时候，所述晶体管导通，随着PWM芯片的占空比的时间变化，从而控制晶体管的导通和关断时间，进一步的控制所述电感的充电时间，进而动态调节伽马参考电压的大小，其中，所述电感的充电时间越短，伽马参考电压越大。
伽马电压调节电路还包括稳压二极管150，所述稳压二极管150与所述电压调整模块140并联设置，所述稳压二极管150的输出端连接所述开关模块130的输出端和所述电压调整模块140的输入端，所述稳压二极管150的输入端连接所述电压调整模块140的输出端，所述稳压二极管150用于保护所述伽马电压调节电路，在本实施例中，利用稳压二极管150的PN结反向击穿状态，即将稳压二极管150反接在电路中，使通过所述稳压二极管150的电流可在大范围内进行变化而电压基本不变，避免该伽马电压调节电路的电压变化范围大而导致烧毁电路。
该伽马电压调节电路还包括第一稳压件160，所述稳压二极管150的输入端分别与所述伽马电压调节电路的接地端和所述第一稳压件160的输入端连接，所述第一稳压件160的输出端与所述电压调整模块140的输出端连接其中，所述第一稳压件160为第一电阻，所述第一电阻的输入端与所述稳压二极管150的输入端连接，所述第一电阻的输出端与所述电压调整模块140的输出端连接，所述第一电阻为放电电阻，方便调节该伽马电压调节电路的时序，从而将该伽马电压调节电路中的静电释放，防止静电累积后放电的危险，也起到调整伽马电压关机的时序的作用，所述第一电阻的阻值优选为10KΩ，当所述第一电阻的阻值超过10KΩ是，所述第一电阻达不到放电效果，当所述第一电阻的阻值低于10KΩ时，会导致经过所述第一电阻的电流变小，进而影响伽马参考电压的大小。
所述供电模块110输出AVDD电压，所述信号输出模块120包括控制信号输入端和PWM芯片，所述PWM芯片为UC2525ADW可调PWM控制器，但不仅限与该可调PWM控制器，也可以是其他可调PWM控制器，例如UC2842AN电流方式PWM控制器，所述控制信号输入端输入控制信号，控制信号传输至PWM芯片内，PWM芯片根据控制信号从而调节PWM芯片的占空比时间，从而控制所述开关模块130的导通或关断，更具体的，当所述PWM芯片的占空比为正向占空比，所述开关模块130为导通状态，当所述PWM芯片的占空比为负向占空比是，所述开关模块130为关断状态。
其中，当所述电感存储的电压为VL，当晶体管导通的时候，电感的电压值Vi等于供电模块提供的电压值减去伽马参考电压的电压值Vo；当晶体管断开的时候，电感的电压值Vi等于伽马参考电压的电压值Vo；根据伏秒平衡原理，从而输出不同的伽马参考电压，与采用可编程式控制芯片的方案相比，能够缩减成本，与采用电阻分压相比，能够方便调整，其中，伽马参考电压的计算公式如下，式中，L为电感，D为占空比，SW的on/off代表晶体管的导通或关断：
Figure BDA0002982373380000091
When SW→on
VL＝Vi-Vo
ΔIL(+)＝(Vi-Vo)*Ton/L
When SW→off
VL＝-Vo
ΔIL(-)＝-Vo*Toff/L
ΔIL(+)+ΔIL(-)＝0
(伏秒平衡原理)
Figure BDA0002982373380000092
Figure BDA0002982373380000093
进一步的，如图4所示，该伽马电压调节电路还包括第二电阻170，所述第二电阻170的输入端与所述信号输出模块120的输出端连接，所述第二电阻170的输出端与所述开关模块130的输入端连接，所述第二电阻170用于限制输入所述开关模块130的电流大小，从而保护所述开关模块130，避免其电流过大而烧毁所述开关模块130。
进一步的，如图5所示，该伽马电压调节电路还包括第三电阻180和第四电阻190，所述第三电阻180的输入端与所述供电模块110的输出端连接，所述第三电阻180的输出端与所述开关模块130的输入端连接，所述第四电阻190的输入端与所述电压调整模块140的输出端连接，所述第四电阻190的输出端输出伽马参考电压，在本实施例中，所述第三电阻180的阻值为0.1Ω，所述第四电阻190的阻值为0.1Ω，设置所述第三电阻180和所述第四电阻190，方便测试该伽马电压调节电路中的电流大小。
如图6所示，作为本申请的另一实施例，与上述实施例不同的是，所述第一稳压件160为第一电容，所述第一电容的输入端与所述稳压二极管150的输入端连接，所述第一电容的输出端与所述电压调整模块140的输出端连接，所述第一电容的作用为滤波作用，抑制和防止其它信号干扰该伽马电压调节电路。
如图7所示，作为本申请的另一实施例，公开了该伽马电压调节电路还包括第一滑动变阻器400、第一开关310和第二开关320，所述第一开关310的输入端与所述供电模块110的输出端连接，所述第一滑动变阻器400的输入端与所述第一开关310的输出端连接，所述第二开关320的输入端与所述供电模块110的输出端连接，所述第二开关320的输出端与所述第三电阻180的输入端连接。
具体的，使用时，所述第一开关310处于关断状态，所述第二开关320处于导通状态，所述供电模块110的电流经过所述第二开关320传输至所述第三电阻180，经过所述第三电阻180后传输至所述晶体管处，所述晶体管导通后传输至所述电感，以使所述电感进行储存能量，然后经过所述电感后传输至所述第四电阻190，最后经所述第四电阻190传输至所述伽马电压调节电路的输出端，输出伽马参考电压，在此过程中，通过第三电阻180和第四电阻190，测试所述伽马电压调节电路的电流大小，再根据测量得知的伽马参考电压大小，然后计算所述伽马电压调节电路的所需电阻大小，得出数值后，通过调节所述第一滑动变阻器400使其达到相应的数值，此时控制所述第二开关320关断，所述第一开关310导通，所述供电模块110的电流经过所述第一开关310传输至所述第一滑动变阻器400，经过所述第一滑动变阻器400后传输至所述第四电阻190，最后经所述第四电阻190传输至所述伽马电压调节电路的输出端，从而输出相应的伽马参考电压，如此设置，当调节好伽马参考电压所需的电阻值时，可断开所述第二开关320，从而使得该伽马电压调节电路降低使用成本。
如图8所示，作为本申请的另一实施例，公开了一种伽马电路，所述伽马电路包括控制组件200、如上任一实施例所述的一种伽马电压调节电路和电阻串，所述控制组件200与所述伽马电压调节电路的信号输出模块120相连，且可控制脉宽调制信号，从而使所述信号输出模块120输出不同的脉宽调制信号至所述伽马电压调节电路中，从而产生不同的参考电压，所述电阻串与所述伽马电压调节电路中的第四电阻190并联设置，所述电阻串包括13个并联的滑动变阻器，所述电阻串的输入端与所述电压调节模块140的输出端连接，当所述电压调节模块140输出参考电压时，所述电阻串生成13个不同的参考电压，总的来说，所述伽马电路通过使用电压调节模块140、信号输入模块120、开关模块130和电阻串，与传统的单纯使用电阻串进行获取伽马参考电压相比，调节性更好，且本实施例中通过所述伽马电路对作供电作用的参考电压进行调节，使得调节精度更高。
如图9所示，作为本申请的另一实施例，公开了一种伽马电路，所述伽马电路包括控制组件以及如上任一实施例中所述的一种伽马电压调节电路和多个调节电路。
所述控制组件与所述伽马电压调节电路的信号输出模块相连，且可控制脉宽调制信号，从而使所述信号输出模块120输出不同的脉宽调制信号至所述伽马电压调节电路中，从而产生不同的伽马参考电压，所述调节电路包括第二滑动变阻器500、第三开关330、第四开关和第五开关，所述第二滑动变阻器500与所述第一滑动变阻器400并联设置，所述第三开关330的输入端与所述供电模块110的输出端连接，所述第三开关330的输出端与所述第二滑动变阻器500的输入端连接，所述第四开关的输入端与所述电压调节模块140的输出端连接，所述第四开关的输出端与所述调节电路的输入端连接，所述第五开关的输入端与所述电压调节模块140的输出端连接，所述第五开关的输出端与所述调节电路的另一输出端连接。
使用时，当所述伽马电压调节电路调节伽马参考电压至合适的数值后，将所述第一滑动变阻器400调节至合适的阻值，所述第一开关310、所述第三开关330和所述第四开关关断，将所述第二开关320和所述第五开关导通，通过信号输出模块120输出不同的脉宽调制信号至所述伽马电压调节电路中，从而产生合适数值的伽马参考电压，根据所得到的伽马参考电压计算阻值，并将所述第二滑动变阻器500的阻值调至与所得阻值一致，此时关断所述第二开关320和所述第五开关，导通所述第三开关330，使用所述第二滑动变阻器500生成伽马参考电压，依次使用，通过所述伽马电压调节电路对多个调节电路进行调节，控制多个所述调节电路中滑动变阻器的阻值，从而获得多个伽马参考电压，总的来说，与使用电阻串相比，可节省成本且无需更换电阻，使用方便。
如图10所示，作为本申请的另一实施例，公开了一种伽马电路，所述伽马电路包括控制组件200和多个上述的伽马电压调节电路，其中，所述控制组件200与多个所述伽马电压调节电路的信号输出模块120相连，且可控制脉宽调制信号，从而使所述信号输出模块120输出不同的脉宽调制信号至多个所述伽马电压调节电路中，在本实施例中，所述伽马电压调节电路设有14组，每组所述伽马电压调节电路均可不同，采用上述的任意一种所述伽马电压调节电路即可，所述供电模块110产生14组电压并传输至14组所述伽马电压调节电路，所述控制组件200产生14组控制信号并传输至14组所述伽马电压调节电路中的信号输出模块120，14组所述伽马电压调节电路生成14组伽马参考电压，再根据生成的14组伽马参考电压生成256种灰阶电压，从而调整伽马数值。
本申请的技术方案可以广泛用于各种显示面板，如TN(Twisted Nematic，扭曲向列型)显示面板、IPS(In-Plane Switching，平面转换型)显示面板、VA(VerticalAlignment，垂直配向型)显示面板、MVA(Multi-Domain Vertical Alignment，多象限垂直配向型)显示面板，当然，也可以是其他类型的显示面板，如OLED(Organic Light-EmittingDiode，有机发光二极管)显示面板，均可适用上述方案。
以上内容是结合具体的可选实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本申请的保护范围。

Claims (8)

1.一种伽马电压调节电路，其特征在于，包括：
供电模块，提供输入电压；
信号输出模块，输出脉宽调制信号；
开关模块，输入端连接于所述供电模块的输出端，控制端连接于所述信号输出模块的输出端，以接收脉宽调制信号；
电压调整模块，输入端连接于所述开关模块的输出端，输出端输出伽马参考电压；
第一开关，所述第一开关的输入端与所述供电模块的输出端连接；
第二开关，所述第二开关的输入端与所述供电模块的输出端连接，所述第二开关的输出端与所述开关模块的输入端连接；以及
第一滑动变阻器，所述第一开关的输出端与所述第一滑动变阻器的输入端连接，所述第一滑动变阻器的输出端与所述电压调整模块的输出端连接；
其中，所述开关模块控制端接收的所述脉宽调制信号的占空比不同时，所述电压调整模块的电压大小不同，以使得所述伽马参考电压的电压大小不同；
其中，所述开关模块包括三极管；
其中，当第一开关处于关断状态，第二开关处于导通状态，信号输出模块输出脉宽调制信号控制三极管导通，供电模块的电流经第二开关以及三极管传输至电压调整模块以输出伽马参考电压；根据伽马参考电压计算得到第一滑动变阻器的阻值，控制第一开关处于导通状态，第二开关处于关断状态，供电模块的电流经第一开关以及第一滑动变阻器以输出伽马参考电压。
2.根据权利要求1所述的一种伽马电压调节电路，其特征在于，还包括稳压二极管，所述稳压二极管的输出端连接所述开关模块的输出端，所述稳压二极管的输入端连接所述电压调整模块的输出端。
3.根据权利要求2所述的一种伽马电压调节电路，其特征在于，还包括第一稳压件，所述第一稳压件的输入端与所述稳压二极管的输入端连接，所述第一稳压件的输出端与所述电压调整模块的输出端连接。
4.根据权利要求3所述的一种伽马电压调节电路，其特征在于，所述第一稳压件包括第一电阻。
5.根据权利要求1所述的一种伽马电压调节电路，其特征在于，还包括第二电阻，所述第二电阻的输入端与所述信号输出模块的输出端连接，所述第二电阻的输出端与所述开关模块的控制端连接。
6.根据权利要求1所述的一种伽马电压调节电路，其特征在于，还包括第三电阻，所述第三电阻的输入端与所述第二开关的输出端连接，所述第三电阻的输出端与所述开关模块的输入端连接。
7.根据权利要求4所述的一种伽马电压调节电路，其特征在于，所述第一电阻的阻值为10KΩ。
8.一种伽马电路，其特征在于，包括：
控制组件；
多个如权利要求1-7任意一项所述的伽马电压调节电路；
其中，所述控制组件与多个所述伽马电压调节电路的信号输出模块相连，且可控制脉宽调制信号，从而使所述信号输出模块输出不同的脉宽调制信号至多个所述伽马电压调节电路中。
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