CN113852147B - 显示屏的供电装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种显示屏的供电装置和电子设备，其中，显示屏的供电装置包括：显示驱动芯片(Display Driver Integration Chip，DDIC)；DDIC包括稳压器和用于将正电压转换为负电压的电压转换器；DDIC和电子设备的显示屏连接；DDIC利用稳压器和电压转换器为显示屏供电。与功率集成电路(Power Integrated Circuits，Power IC)相比，DDIC的功耗较低，输出的电流较小。因此，与Power IC为显示屏供电相比，利用DDIC为显示屏供电能够降低显示屏的耗电量。

Description

显示屏的供电装置和电子设备

技术领域

本申请涉及显示屏技术领域，尤其涉及一种显示屏的供电装置和电子设备。

背景技术

现有的电子设备亮屏时，电子设备的功率集成电路控制供电引脚上电，供电引脚为功率集成电路上用于为显示屏供电的两个引脚，供电引脚与显示屏的电源输入端和电源输出端连接。供电引脚上电后，电池就可以通过功率集成电路为显示屏供电，从而点亮显示屏。

功率集成电路为显示屏供电时，输出的电流也较大。因此利用功率集成电路为显示屏供电时，显示屏的耗电量较高。

发明内容

本申请提供了一种显示屏的供电装置和电子设备，以降低显示屏的耗电量。

为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：

本申请第一方面提供一种显示屏的供电装置，应用于电子设备，装置包括：显示驱动芯片(Display Driver Integration Chip，DDIC)；DDIC包括稳压器和用于将正电压转换为负电压的电压转换器；

DDIC和电子设备的显示屏连接；

DDIC利用稳压器和电压转换器为显示屏供电。

本申请提供的显示屏的供电装置为显示屏供电时，输出的电流较小，因此能够降低显示屏的耗电量。

在一些可选的实施例中，稳压器的输出端和显示屏导通，并且稳压器的输入端和DDIC的电源引脚导通，从而实现DDIC利用稳压器为显示屏供电。

在一些可选的实施例中，稳压器具体可以是低压差线性稳压器(low drop outregulator，LDO)。

在一些可选的实施例中，电压转换器的输出端和显示屏导通，并且电压转换器的输入端和DDIC的电源引脚导通，从而实现DDIC利用稳压器为显示屏供电

在一些可选的实施例中，电压转换器具体可以是负压电荷泵。

在一些可选的实施例中，电源引脚为AVDD引脚。

在一些可选的实施例中，DDIC和电子设备的处理器连接。示例性的，处理器可以是电子设备的系统级芯片(System on Chip，SoC)。

在一些可选的实施例中，处理器可以向DDIC发送切换指令，DDIC收到切换指令后再为显示屏供电，若DDIC未收到切换指令则不为显示屏供电。

本申请实施例提供的显示屏的供电装置为显示屏供电时，输出给显示屏的电流较小，显示屏亮度较低，而本实施例提供的方案能够避免显示屏持续由本实施例的显示屏的供电装置供电，从而避免显示屏持续处于低亮度的状态，改善用户体验。

在一些可选的实施例中，DDIC和电子设备的功率集成电路(Power IntegratedCircuits，Power IC)连接；功率集成电路的供电引脚和显示屏连接；功率集成电路在DDIC收到切换指令之前，通过供电引脚将电源管理模块输入的电能提供给显示屏，从而为显示屏供电。

在一些可选的实施例中，DDIC还用于，响应切换指令，向功率集成电路发送下电信号，功率集成电路收到下电信号后，控制供电引脚下电，从而停止为显示屏供电。

在一些可选的实施例中，处理器和电子设备的电源管理模块连接。

在一些可选的实施例中，电源管理模块可以在检测出电池容量低于预设的容量阈值后，向处理器发送低电量提示信息，处理器收到低电量提示信息后，向DDIC发送切换指令。

在一些可选的实施例中，处理器可以在电子设备的省电模式被开启之后，向DDIC发送切换指令。

在省电模式开启或者电池容量过低时发送切换指令的效果在于，通过在电池容量过低时由本实施例的显示屏的供电装置为显示屏供电，降低电子设备的功耗，从而在电池容量过低时延长电子设备的使用时间。

在一些可选的实施例中，若处理器收到低电量提示信息，并且处理器通过电子设备的充电管理模块确认有充电输入，则处理器可以不发送切换指令。

上述实施例的有益效果在于，在有充电输入时确保显示屏具有较高的亮度，改善用户的使用体验。

在一些可选的实施例中，电子设备的省电模式可以在电池容量过低，即电池容量低于预设的容量阈值时自动开启；或者，在电子设备的电池容量过低时，显示屏显示省电提示消息，省电提示消息用于提示用户开启省电模式，在用户执行了开启省电模式的操作后，处理器再开启电子设备的省电模式。

在一些可选的实施例中，处理器可以在显示屏的亮度过低，例如显示屏的亮度低于预设的亮度阈值时，向DDIC发送切换指令，从而触发DDIC为显示屏供电。

上述实施例的效果在于，DDIC输出的电流较低，所以在显示屏的亮度过低时DDIC供电的效率较高。根据上述原理，电子设备在显示屏亮度过低时切换至DDIC供电，可以提高对电池电量的利用效率，避免浪费电池的电量。

在一些可选的实施例中，供电装置还包括检测模块；处理器利用检测模块确认供电引脚的输出电压的绝对值是否小于或等于预设的电压阈值。

在一些可选的实施例中，若处理器确认供电引脚的输出电压的绝对值大于电压阈值，则处理器不发送切换指令，若供电处理器确认供电引脚的输出电压的绝对值小于或等于电压阈值，处理器向DDIC发送切换指令，使DDIC为显示屏供电。

示例性的，电压阈值可以为0。

上述实施例的好处在于，当Power IC的供电引脚的输出电压过低时，电子设备的显示屏会黑屏，此时处理器向DDIC发送切换指令，可以使DDIC代替Power IC为显示屏供电，从而避免显示屏黑屏，改善用户的使用体验。

在一些可选的实施例中，Power IC的供电引脚包括用于输出正电压的第一引脚和用于输出负电压的第二引脚。

在一些可选的实施例中，检测模块包括由串联的两个电阻构成的第一支路，第一支路的一端和第一引脚连接，第一支路的另一端接地；第一支路的两个电阻的公共端和处理器连接。

在一些可选的实施例中，若第一支路的两个电阻的公共端的电压小于或等于电压阈值，则处理器可以确认第一引脚的输出电压的绝对值小于或等于电压阈值，反之，若第一支路的两个电阻的公共端的电压大于电压阈值，则处理器确认第一引脚的输出电压的绝对值大于电压阈值。

在一些可选的实施例中，检测模块包括运算放大器和由串联的两个电阻构成的第二支路，第二支路的一端和第二引脚连接，第二支路的另一端接地；第二支路的两个电阻的公共端和运算放大器的反相输入端连接，运算放大器的输出端和处理器连接。

在一些可选的实施例中，若运算放大器的输出端的电压小于或等于电压阈值，则处理器确认第二引脚的输出电压的绝对值小于或等于电压阈值，反之，若运算放大器的输出端的电压大于电压阈值，则处理器确认第二引脚的输出电压的绝对值大于电压阈值。

在一些可选的实施例中，第一引脚可以是Power IC的ELVDD引脚；第二引脚可以是Power IC的ELVSS引脚。

本申请第二方面提供一种电子设备，包括该电子设备包括电池，电源管理模块，处理器，功率集成电路，显示屏，和本申请实施例第一方面任意一项所提供的显示屏的供电装置。

本申请提供一种显示屏的供电装置和电子设备，其中显示屏的供电装置应用于电子设备，显示屏的供电装置包括：显示驱动芯片(Display Driver Integration Chip，DDIC)；DDIC包括稳压器和用于将正电压转换为负电压的电压转换器；DDIC和电子设备的显示屏连接；DDIC利用稳压器和电压转换器为显示屏供电。与功率集成电路(PowerIntegrated Circuits，Power IC)相比，DDIC的功耗较低，输出的电流较小。因此，与PowerIC为显示屏供电相比，利用DDIC为显示屏供电能够降低显示屏的耗电量。

附图说明

图1为本申请实施例公开的一种电子设备的结构示意图；

图2为本申请实施例公开的一种低压差线性稳压器的电路结构示意图；

图3a为本申请实施例公开的一种负压电荷泵的电路结构示意图；

图3b为本申请实施例公开的一种负压电荷泵的工作原理的示意图；

图4a为本申请实施例公开的另一种电子设备的结构示意图；

图4b为本申请实施例公开的另一种电子设备中显示屏的供电装置为显示屏供电的示意图；

图5为本申请实施例公开的一种电子设备的信号交互示意图；

图6为本申请实施例公开的一种省电提示窗口的示意图；

图7a为本申请实施例公开的再一种电子设备的结构示意图；

图7b为本申请实施例公开的再一种电子设备中显示屏的供电装置为显示屏供电的示意图；

图8为本申请实施例公开的另一种电子设备的信号交互示意图。

具体实施方式

本申请说明书和权利要求书及附图说明中的术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而不是用于限定特定顺序。

在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

请参考图1，图1为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。该电子设备包括电池，电源管理模块，系统级芯片(System on Chip，SoC)，存储器，功率集成电路(Power Integrated Circuits，Power IC)，显示驱动芯片(Display Driver IntegrationChip，DDIC)，显示屏。系统级芯片又可以称为处理器。其中，Power IC可以是电子设备主板上一个独立的集成芯片，也可以是集成在充放电集成芯片(Charge Integration Chip，Charge IC)内的一个部件。

上述电池可以是可充电的锂电池，或者其他可充电的电池。

电源管理模块与电池，处理器和功率集成电路连接。电源管理模块接收电池的输入，为处理器和功率集成电路供电。电源管理模块还可以用于监测电池容量，电池循环次数，电池健康状态(漏电，阻抗)等参数。在其他一些实施例中，电源管理模块也可以设置于处理器中。

如图1所示，处理器与DDIC和存储器连接。处理器可以包括一个或多个处理单元，例如：处理器可以包括应用处理器(application processor，AP)，调制解调处理器，图形处理器(graphics processing unit，GPU)，图像信号处理器(image signal processor，ISP)，控制器，视频编解码器，数字信号处理器(digital signal processor，DSP)，基带处理器，和/或神经网络处理器(neural-network processing unit，NPU)等。其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器中。例如，在本申请中，处理器可以通过执行存储器存储的程序，控制Power IC和DDIC的特定引脚上电或下电。

处理器中还可以设置存储器，用于存储指令和数据。在一些实施例中，处理器中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器需要再次使用该指令或数据，可从所述存储器中直接调用。避免了重复存取，减少了处理器的等待时间，因而提高了系统的效率。

处理器和DDIC的连接方式如图1所示，DDIC的TE引脚和处理器连接，并且，处理器和DDIC均设置有显示器串行接口(Display Serial Interface，DSI)，处理器的DSI和DDIC的DSI之间通过移动产业处理器接口(Mobile Industry Processor Interface，MIPI)总线连接。

存储器可以用于存储计算机可执行程序代码，所述可执行程序代码包括指令。处理器通过运行存储在存储器的指令，从而执行该移动终端的各种功能应用以及数据处理。

存储器可以包括存储程序区和存储数据区。其中，存储程序区可存储操作系统，至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能，图像播放功能等)等。存储数据区可存储该移动终端使用过程中所创建的数据(比如音频数据，电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件，闪存器件，通用闪存存储器(universal flash storage，UFS)等。处理器通过运行存储在存储器的指令，和/或存储在设置于处理器中的存储器的指令，执行该移动终端的各种功能应用以及数据处理。

Power IC包括引脚：VPH_PWR，AVDD_EN，SWIRE，AVDD，ELVDD和ELVSS。VPH_PWR引脚和电源管理模块连接，电源管理模块通过VPH_PWR引脚为Power IC供电。AVDD_EN为使能引脚，用于控制AVDD引脚上电或下电，SWIRE为控制引脚，用于控制ELVDD和ELVSS上电或下电。Power IC的引脚AVDD_EN和DDIC的电源使能引脚连接，Power IC的引脚SWIRE和DDIC的使能调压引脚连接。

AVDD引脚为电源引脚，Power IC的AVDD引脚和DDIC的AVDD引脚连接，在Power IC的AVDD引脚上电后，Power IC就可以通过电源引脚为DDIC供电。一般的，Power IC的AVDD引脚上电后电压为7.6V。

ELVDD和ELVSS引脚可以统称为Power IC的供电引脚，一般的，ELVDD和ELVSS引脚上电后，ELVDD引脚的电压为4.6V，ELVSS引脚的电压为-2V至-4V，Power IC的供电引脚和显示屏的电源引脚连接，具体的，ELVDD和显示屏的电源引脚1连接，ELVSS和显示屏的电源引脚2连接，Power IC的供电引脚上电后，电池的电能通过VPH_PWR输入功率集成电路，再通过功率集成电路的ELVDD和ELVSS引脚输入显示屏，从而为显示屏供电，使显示屏亮起。

显示驱动芯片DDIC和显示屏相连，并且DDIC一般可以和显示屏集成为一个器件，例如可以固定在显示屏的背面。显示屏亮起后，处理器按一定的刷新率(例如60Hz)实时生成图像数据，并将生成的图像数据通过MIPI总线发送至DDIC，DDIC则根据图像数据控制显示屏，使得显示屏显示图像数据对应的图像。例如，处理器生成表示系统桌面的图像数据并发送至DDIC，DDIC根据图像数据控制显示屏显示系统桌面。

图1所示的电子设备，存在如下的问题：

问题一，供能芯片上电后，供电引脚输出的电流也较大，所以由供能芯片为显示屏供电时，显示屏的耗电量较高。

问题二，当供电引脚正常时，显示屏正常亮屏，当供电引脚输出的电压为0时，Power IC就无法为显示屏供电，显示屏没有电能输入，呈现黑屏状态。

其中，Power IC内部和供电引脚连接的电路故障，以及供电引脚本身损坏，均会导致供电引脚输出的电压为0。

实施例一

为了解决上述问题一，本申请实施例提供了一种电子设备。为便于理解本实施例，下面首先对LDO和电荷泵的结构和工作原理进行说明。

LDO是一种用于输出稳定电压的集成电路。在LDO的输入端接入输入电压后，LDO就可以输出预设的目标电压。并且，LDO输出的目标电压可以在输入电压的基础上下调。

请参见图2，LDO包括串联调整管301，稳压电源302，比较运算放大器303，稳压二极管304，电阻305和电阻306。串联调整管301的输入端为LDO的输入端，串联调整管301的输出端为LDO的输出端。稳压电源302的一端和串联调整管301的输入端连接，稳压电源的另一端和稳压二极管的负极，以及比较运算放大器的反相输入端连接。电阻305和电阻306串联构成取样电路，取样电路的一端和稳压二极管的正极连接，取样电路的另一端和串联调整管301的输出端连接，取样电路中电阻305和电阻306的公共端和比较运算放大器的同相输入端连接。比较运算放大器的输出端和串联调整管的控制端连接。稳压二极管的正极接地。

LDO输出的目标电压，由串联调整管301，稳压电源302，比较运算放大器303，电阻305和电阻306的参数决定。

在图2所示电路中，串联调整管相当于一个可调电阻，控制端输入的电流越大，则串联调整管的压降越小，控制端输入的电流越小，则串联调整管的压降越大。串联调整管的控制端输入的电流越大，则串联调整管的压降越小。串联调整管的压降，是指，串联调整管输入端的电压减去串联调整管输出端的电压得到的差值。

结合图2对LDO的工作原理进行说明：

在LDO的输入端接入输入电压Uin后，稳压电源输出基准电压Uref，Uref作用于比较运算放大器的反相输入端上。同时，由于串联调整管的输入端接入电压Uin，串联调整管输出端会输出电压Uout。串联调整管的输出端输出Uout后，取样电路中电阻305和电阻306的公共端会产生由Uout的分压Uout1，由于电阻305和电阻306的阻值恒定，因此分压Uout1与串联调整管输出端的电压Uout成正比，并且分压Uout1作用于比较运算放大器的同相输入端上。

当串联调整管输出端的电压Uout相对于预先设定的目标电压增大时，比较运算放大器同相输入端的分压Uout1增大，相应的比较运算放大器同相输入端的电压和反相输入端的电压的差值减小，所以比较运算放大器输入端输出给串联调整管控制端的电流减小。随着串联调整管控制端输入的电流减小，串联调整管的压降增大，使得串联调整管输出端的电压Uout降低。

当串联调整管输出端的电压Uout相对于预先设定的目标电压减小时，比较运算放大器同相输入端的分压Uout1减小，相应的比较运算放大器同相输入端的电压和反相输入端的电压的差值增大，所以比较运算放大器输入端输出给串联调整管控制端的电流增大。随着串联调整管控制端输入的电流增大，串联调整管的压降减小，使得串联调整管输出端的电压Uout提高。

根据上述LDO的工作原理可以看出，LDO可以利用负反馈机制调节输出的电压，使得LDO的输出端的电压始终保持在预设的目标电压附近，达到输出稳定电压的目的。

电荷泵是一种使用电容器作为储能元件的直流-直流转换器，一般用于产生比输入电压大的输出电压，或者产生与输入电压方向相反的输出电压。其中用于产生比输入电压大的输出电压的电荷泵称为升压电荷泵，用于产生与输入电压方向相反的输出电压的电荷泵称为负压电荷泵。

本申请实施例所用的电荷泵为负压电荷泵。请参考图3a，图3a为一种典型的负压电荷泵的电路结构示意图。

如图3a所示，负压电荷泵，包括电容器C1和C2，场效应晶体管(MOS管)M1至M4，其中M1，C1和M2串联构成充电支路，M3，C2和M4串联构成放电支路，放电支路并联在电容器C1的两端，放电支路中C2和M4的公共端为负压电荷泵的输出端，C2和M3的公共端接地。M1的输入端为负压电荷泵的输入端，M2的输出端接地。M1和M2的通断由信号1控制，M3和M4的通断由信号2控制，并且，信号1和信号2的相位差为180度，信号1为高电平时，信号2为低电平；信号1为低电平时，信号2为高电平。

在一些可能的实施例中，信号1和信号2可以由SoC产生，或者可以由DDIC内置的控制器产生。

在一些可能的实施例中，图3a所示的MOS管也可以替换为其他类型的开关管，而不限于MOS管。

请参考图3b，图3b为图3a所示的负压电荷泵的工作原理的示意图。当信号1为高电平，信号2为低电平时，M1和M2导通，M3和M4关断，此时负压电荷泵处于充电状态，充电状态时负压电荷泵的等效电路如图3b所示。

请参考图3b所示的充电状态时的等效电路，充电状态下，C2和C1之间的连接断开，C1接入负压电荷泵的输入端，负压电荷泵的输入端的正电压Uin为电容器C1充电，直至将C1充满，如图所示，此时电路中电流由负压电荷泵的输入端流向接地端。C1充满后，图3b所示的C1的正极电压为Uin，负极接地，电压为0。

当C1充满后，信号2变为高电平，信号1变为低电平，此时，M1和M2关断，M3和M4导通，负压电荷泵处于放电状态，放电状态时负压电荷泵的等效电路如图3b所示。

请参考图3b所示的放电状态时的等效电路，放电状态下，C1和负压电荷泵的输入端的连接断开，C1和C2连接，此时C1为C2充电，电流由C1的正极流出，经过C2流向C1的负极。放电过程中，C2的两端存在压降，C2负极的电压低于C2正极的电压，又由于C2的正极接地，电压为0，所以C2的负极就会产生低于0的负电压Uout。

在C1和C2两端的电压达到平衡后，放电状态结束，信号2变为低电平，信号1变为高电平，负压电荷泵切换回充电状态。根据图3b所示的工作原理可以看出，负压电荷泵可以在信号1和信号2的控制下在充电状态和放电状态之间切换，从而在放电状态下输出负电压Uout。

请参见图4a，本申请实施例提供的电子设备，包括电池，电源管理模块，SoC，存储器，Power IC，显示屏，以及显示屏的供电装置。其中，显示屏的供电装置具体可以是DDIC。电池，电源管理模块，SoC，存储器，Power IC，DDIC和显示屏的连接方式和图1所示的电子设备一致，不再赘述。DDIC内部设置有低压差线性稳压器(low drop out regulator，LDO)和电荷泵(Charge Pump)，LDO的输出端作为DDIC的U-elvdd引脚和显示屏的电源引脚1连接，电荷泵的输出端作为DDIC的U-elvss引脚和显示屏的电源引脚2。

请参见图4a，当Power IC为显示屏供电时，DDIC内的LDO和DDIC的AVDD引脚的连接断开，电荷泵和DDIC的AVDD引脚的连接断开，因此，LDO和电荷泵不对外输出电流。

请参见图4b，当显示屏的供电装置需要为显示屏供电时，DDIC控制内部的LDO与DDIC的AVDD引脚导通，并控制电荷泵和DDIC的AVDD引脚导通，Power IC控制ELVDD引脚和ELVSS引脚下电，使得ELVDD引脚和ELVSS引脚为0。由此，电子设备从图4a中Power IC为显示屏供电的状态，切换为图4b中DDIC为显示屏供电的状态。

在一些可能的实施例中，DDIC可以通过多种方式控制LDO和AVDD引脚导通或断开，以及控制电荷泵和AVDD引脚导通或断开，本申请实施例对DDIC控制LDO和AVDD引脚的通断、以及电荷泵和AVDD引脚的通断的方式不做限定。

示例性的，LDO和AVDD引脚之间可以设置有一个开关管(例如MOS管)，这个开关管的控制信号由DDIC产生，在DDIC不需要为显示屏供电时，DDIC通过控制信号控制LDO和AVDD引脚之间的开关管处于关断状态，使得LDO和DDIC的AVDD引脚的连接断开，在DDIC需要为显示屏供电时，DDIC通过控制信号控制LDO和AVDD引脚之间的开关管处于导通状态，使得LDO与DDIC的AVDD引脚导通。

示例性的，电荷泵和AVDD引脚之间也可以设置有一个开关管(例如MOS管)，这个开关管的控制信号由DDIC产生，在DDIC不需要为显示屏供电时，DDIC通过控制信号控制电荷泵和AVDD引脚之间的开关管处于关断状态，使得电荷泵和DDIC的AVDD引脚的连接断开，在DDIC需要为显示屏供电时，DDIC通过控制信号控制电荷泵和AVDD引脚之间的开关管处于导通状态，使得电荷泵与DDIC的AVDD引脚导通。

如图4a和图4b所示的LDO和电荷泵，仅仅是本申请所提供的电子设备的一种具体的实现方式。

在一些可能的实施例中，图4a和图4b所示的LDO可以替换为其他稳压器，稳压器为用于输出稳定电压的集成电路，电荷泵可以替换为其他能够将正电压转换成负电压的电压转换器。本申请实施例对稳压器和电压转换器的具体形式不做限定。

下面结合图5对本申请实施例提供的电子设备的工作原理进行说明。

请参见图5，在电子设备开机后，电源管理模块通过Power IC的VPH_PWR引脚为Power IC供电。在用户执行亮屏操作后，SoC响应用户的亮屏操作，执行步骤501，发送亮屏指令给DDIC。其中，亮屏操作具体可以是，用户长按电子设备的触摸屏，用户拿起电子设备，用户点击电子设备的指定按键等操作。

在一个具体示例中，上述亮屏指令可以是11h，29h。h用于说明h前面的数字为16进制数。

DDIC收到亮屏指令后，执行步骤502，发送使能信号和上电信号至Power IC，以及步骤503，反馈刷新率给SoC，以便SoC根据反馈的刷新率生成图像数据并将图像数据发送给DDIC。

在一些可选的实施例中，步骤502和步骤503可以同时执行，或者可以先执行步骤503再执行步骤502。

在步骤502中，Power IC通过AVDD_EN引脚接收使能信号，通过SWIRE引脚接收上电信号。Power IC收到使能信号后，使能Power IC的AVDD引脚，从而在AVDD引脚输出7.6V的电压。Power IC收到上电信号后，控制ELVDD引脚和ELVSS引脚上电，ELVDD引脚和ELVSS引脚上电后为显示屏供电，使显示屏亮起。

在步骤503中，DDIC通过TE引脚将刷新率通知给SoC，然后SoC可以根据收到的刷新率生成图像数据并发送图像数据给DDIC。

执行步骤502和步骤503之后，本实施例提供的电子设备处于图4a所示的状态。

在显示屏亮起后，SoC可以执行步骤504，发送切换指令给DDIC。切换指令用于将为显示屏供电的引脚，从Power IC的供电引脚ELVDD和ELVSS，切换为DDIC的备用引脚U-elvss和U-elvdd。

在一个具体示例中，切换指令具体可以是39h，65h。SoC通过MIPI总线将切换指令发送给DDIC。

DDIC收到切换指令后，执行步骤505，发送下电信号给Power IC，并在发送了下电信号之后执行步骤506，控制备用引脚上电。

在一些可能的实施例中，DDIC也可以先执行步骤506再执行步骤505，或者同时执行步骤506和步骤505。

Power IC通过SWIRE引脚接收下电信号。Power IC收到下电信号后，控制供电引脚ELVDD和ELVSS下电，下电后，引脚ELVDD和ELVSS的电压均为0。

在步骤506中，一方面，DDIC可以控制LDO的输入端和DDIC的引脚AVDD导通，使得Power IC输出的7.6V电压经过DDIC的引脚AVDD输入到DDIC内部的LDO。随后LDO基于前述工作原理，利用输入的7.6V电压产生稳定的输出电压Uout，又由于LDO的输出端和显示屏连接，于是LDO为显示屏提供稳定的输出电压。

另一方面，DDIC控制Charge Pump的输入端和DDIC的引脚AVDD导通，使得Power IC输出的7.6V电压经过DDIC的引脚AVDD输入到DDIC内部的负压电荷泵。随后负压电荷泵基于前述工作原理，将输入的7.6V电压转换为负的输出电压Uout，又由于负压电荷泵的输出端和显示屏连接，于是负压电荷泵为显示屏提供负电压通过U-elvss。

DDIC执行步骤506后，U-elvdd引脚和U-elvss引脚分别向显示屏输出正电压和负电压，由此DDIC通过AVDD引脚从Power IC获取电能，然后通过U-elvdd引脚和U-elvss引脚为显示屏供电。

执行步骤505和步骤506之后，本实施例提供的电子设备的状态如图4b所示。

当DDIC为显示屏供电时，受DDIC的组成元件的性能和DDIC内固定的控制逻辑的限制，显示屏只能以30Hz的刷新率工作，因此，当DDIC控制备用引脚上电后，若SoC当前不是按30Hz的刷新率生成图像数据，则DDIC需要向SoC发送刷新率消息，以指示SoC按30Hz的刷新率生成并发送图像数据。

本实施例提供的显示屏的供电装置，具有如下的有益效果：

受DDIC内的器件性能和DDIC内固定的控制逻辑的限制，DDIC的U-elvdd引脚和U-elvss引脚可输出的电流小于Power IC的ELVDD和ELVSS引脚输出的电流。同时，由于负压电荷泵依靠电容的充放电实现正负电压的转换，输出电流的能力较弱，LDO利用负反馈机制调节输出的电压，可以输出稳定的电压。所以，本实施例的显示屏的供电装置中，由DDIC利用电荷泵和LDO为显示屏供电，既可以使输出给显示屏的电压稳定，又可以降低通过显示屏的电流，使得显示屏的耗电量相对于Power IC供电时显示屏的耗电量有所降低，达到降低显示屏的耗电量的效果。

在一些可选的实施例中，显示屏的供电装置可以在收到SoC的切换指令之后再为显示屏供电，若未收到SoC的切换指令则不为显示屏供电。

在另一些可选的实施例中，显示屏的供电装置也可以持续为显示屏供电。

在一些可选的实施例中，SoC可以在检测到预设的触发事件之后才向DDIC发送切换指令。上述触发事件可以是电池电量低，或者，电子设备的省电模式被开启等。

示例性的，SoC可以响应于用户主动执行的开启省电模式操作，开启电子设备的省电模式。

示例性的，SoC和电源管理模块连接，当电源管理模块监测到电池容量低于预设的容量阈值时，电源管理模块向SoC发送低电量提示信息，SoC响应于接收低电量提示信息，然后向DDIC发送切换指令。或者，电源管理模块可以实时地将监测到地电池容量发送至SoC，若SoC在某一次收到电池容量后，判断出本次收到的电池容量低于容量阈值，则SoC向DDIC发送切换指令。上述容量阈值可以是设定为最大容量的10％，对应的，电源管理模块可以在电池容量低于电池最大容量的10％时，向SoC发送低电量提示信息。

将电池电量低和省电模式被开启设定为触发事件的效果在于：

DDIC为显示屏供电时，显示屏的亮度较低，导致显示屏呈现的图像的清晰度较低。通过设定上述触发事件，DDIC只有在电池电量低或者省电模式被开启时才为显示屏供电，电池电量高并且未开启省电模式时，显示屏仍然由Power IC供电。所以，设定上述触发事件可以在电池电量充足时向用户呈现清晰度较高的图像，使用户获得较好的使用体验，在电池电量较低或需要省电时则由DDIC供电，降低显示屏耗电量，延长电子设备的使用时间。

在一些可选的实施例中，当电池电量低时，SoC可以通过电子设备的充电管理模块检测是否有充电输入，如果检测出当前有充电输入，则SoC不发送切换指令，显示屏继续由Power IC供电，如果检测出当前没有充电输入，则SoC发送切换指令，使显示屏由DDIC供电。

进一步的，在SoC确定电池电量低之后，SoC可以先在显示屏上呈现如图6所示的省电提示窗口601，省电提示窗口用于提示用户电池电量低，是否开启省电模式。省电提示窗口的右下角显示有“是”和“否”两个选项，若用户点击选项“是”，SoC开启电子设备的省电模式，然后向DDIC发送切换指令，以切换至DDIC为显示屏供电，若用户点击选项“否”，则SoC不开启电子设备的省电模式，并且不向DDIC发送切换指令，显示屏仍然由Power IC供电。

需要说明的是，省电提示窗口是本申请实施例中省电提示消息的一种具体的示例。在本申请其他可选的实施例中，SoC还可以在显示屏上显示其他形式的省电提示消息，以提示用户是否开启省电模式，本申请实施例对省电提示消息的具体形式不做限定。

在一些可选的实施例中，触发SoC发送切换指令的触发事件，还可以是显示屏亮度过低。示例性的，若将显示屏的最大亮度记为100％，预设的亮度阈值为10％，则SoC可以在显示屏的亮度低于10％时，向DDIC发送切换指令，从而切换DDIC为显示屏供电。

在显示屏亮度过低时切换DDIC为显示屏供电的效果在于：

电子设备被使用时，经常需要根据电子设备所处环境的亮度的变化对应地调节显示屏地亮度，因此显示屏的亮度可能被调节至低于前述亮度阈值。

当显示屏亮度较高时，Power IC为显示屏供电的效率较高。当显示屏的亮度过低时，Power IC供电的效率则会显著下降，此时继续用Power IC为显示屏供电，会浪费电池的电量，而DDIC由于输出的电流较低，所以在显示屏的亮度过低时DDIC供电的效率较高。根据上述原理，电子设备在显示屏亮度过低时切换至DDIC供电，可以提高对电池电量的利用效率，避免浪费电池的电量。

实施例二

请参见图7a和图7b，针对前述问题二，本申请实施例还提供另一种电子设备，其包括电池，电源管理模块，SoC，存储器，Power IC，显示屏，和显示屏的供电装置。其中，显示屏的供电装置包括DDIC，运算放大器，以及电阻701至704；运算放大器和电阻701至704可以视为显示屏的供电装置中的检测模块。

图7a所示的电子设备中，电池，电源管理模块，SoC，存储器，Power IC，DDIC和显示屏的连接关系和图4a所示的电子设备一致，不再赘述。电阻701和电阻702串联构成第一支路，第一支路的一端和ELVSS引脚连接，第一支路的另一端接地，第一支路中电阻701和电阻702的公共端和运算放大器的反相输入端连接。电阻703和电阻704串联构成第二支路，第二支路的一端和引脚ELVDD连接，第二支路的另一端接地，第二支路中电阻703和电阻704的公共端和SoC连接。运算放大器的输出端和SoC连接。

在图7a所示的电子设备中，SoC可以通过运算放大器的输出端GPZOB的电平高低检测ELVSS引脚输出的电压是否为0，通过第二支路的公共端检测ELVDD引脚输出的电压是否为0。若SoC检测出Power IC的ELVSS和/或ELVDD引脚异常，则SoC判断出Power IC的供电引脚异常，然后控制显示屏的供电装置中的DDIC为显示屏供电。供电引脚异常，是指，供电引脚输出的电压为0。

基于上述连接关系，在GPZOB输出高电平时，SoC检测出ELVSS引脚输出的电压不为0，反之，在GPZOB输出低电平时，SoC检测出ELVSS引脚输出的电压为0。在GPZOA输出高电平时，SoC检测出ELVDD引脚输出的电压不为0，反之，在GPZOA输出低电平时，SoC检测出ELVDD引脚输出的电压为0。

请参见图7a，当Power IC为显示屏供电时，DDIC内的LDO和DDIC的AVDD引脚的连接断开，电荷泵和DDIC的AVDD引脚的连接断开，因此，LDO和电荷泵不对外输出电流。

请参见图7b，在本申请实施例Power IC的供电引脚输出的电压为0时，本实施例提供的显示屏的供电装置开始为显示屏供电，此时DDIC控制内部的LDO和DDIC的AVDD引脚导通，并控制电荷泵和DDIC的AVDD引脚导通，Power IC控制ELVDD引脚和ELVSS引脚下电，使得ELVDD引脚和ELVSS引脚为0。由此，电子设备从图7a中Power IC为显示屏供电的状态，切换为图7b中DDIC为显示屏供电的状态。

图7a所示的第一支路、第二支路和运算放大器，可以视为用于检测Power IC的供电引脚的检测模块的一种具体结构。在一些可能的实施例中，检测模块也可以由其他的电路结构实现，本申请实施例对检测模块的具体电路结构不做限定。

在一些可能的实施例中，图7a和图7b所示的LDO可以替换为其他稳压器，稳压器为用于输出稳定电压的集成电路，电荷泵可以替换为其他能够将正电压转换成负电压的电压转换器。本申请实施例对稳压器和电压转换器的具体形式不做限定。

请参见图8，SoC响应用户的亮屏操作，执行步骤801，发送亮屏指令给DDIC，DDIC收到亮屏指令后，执行步骤802，发送使能信号和上电信号；以及步骤803，反馈刷新率。

步骤801至803的具体实施方式和步骤501至503一致，不再赘述。

执行步骤802和步骤803之后，本实施例提供的电子设备的状态如图7a所示。

显示屏点亮后，SoC实时执行步骤804，检测供电引脚是否异常。

以图7b所示的电子设备为示例。在DDIC向Power IC发送了上电信号后，若ELVDD引脚正常工作，则ELVDD引脚应输出4.6V电压，相应的，电阻703和电阻704的公共端GPZOA电压大于0，GPZOA处于高电平的状态。若ELVDD引脚发生异常，则DDIC发送上电信号后，ELVDD引脚的电压仍为0，相应的GPZOA的电压也为0，GPZOA处于低电平的状态。

续接上述示例。在DDIC向Power IC发送了上电信号后，若ELVSS引脚正常工作，ELVSS引脚输出-2V至-4V的电压，相应的，电阻701和电阻702的公共端电压为负电压，运算放大器的反相输入端和电阻701与电阻702的公共端连接，电阻701与电阻702公共端的负电压由运算放大器的反相输入端输入后，运算放大器将负电压转换为正电压并在输出端输出，所以ELVSS正常工作时，运算放大器的输出端GPZOB输出高电平。在DDIC向Power IC发送了上电信号后，若ELVSS引脚异常，ELVSS引脚输出的电压为0，对应的电阻701和电阻702的公共端电压也为0，运算放大器转换后，输出的电压也为0，所以ELVSS异常时，运算放大器的输出端输出低电平。

根据上述原理，步骤804的实施方式为：

在Power IC为显示屏供电时，SoC实时检测GPZOA的电平和GPZOB的电平，若检测到GPZOA的电平为低电平，则SoC判断出ELVDD引脚发生异常，若检测到GPZOA的电平为高电平，则SoC判断出ELVDD引脚未发生异常；若检测到GPZOB的电平为低电平，则SoC判断出ELVSS引脚发生异常，若检测到GPZOB的电平为高电平，则SoC判断出ELVSS引脚未发生异常。

若ELVDD引脚和ELVSS引脚均未异常，则SoC检测出供电引脚无异常，并继续执行步骤804，若ELVDD引脚和ELVSS引脚中有至少一个引脚发生异常，则SoC检测出供电引脚异常，并执行步骤805，发送切换指令至DDIC。

DDIC收到切换指令后，执行步骤806，发送下电信号；以及步骤807，控制备用引脚上电。步骤805至807的具体实施方式和步骤504至506一致，不再赘述。

执行步骤806和步骤807之后，本实施例提供的电子设备的状态如图7b所示。

本实施例提供的显示屏的供电装置，具有如下的有益效果：

当Power IC的ELVDD引脚和ELVSS引脚中任意一个或两个引脚输出电压为0而导致显示屏无法点亮时，本实施例提供的显示屏的供电装置能够代替Power IC为显示屏供电。可见，通过应用本实施例提供的显示屏的供电装置，电子设备具备两套为显示屏供电的电路，当基于Power IC的供电电路因Power IC的供电引脚异常而无法工作时，本实施例提供的显示屏的供电装置可以继续为显示屏供电，从而提高了电子设备的可靠性。

进一步的，本实施例提供电子设备在切换至DDIC供电时，也能起到降低显示屏的耗电量的效果。

在一些可选的实施例中，SoC可以在任意时刻检测出Power IC的供电引脚输出电压为0后，在电子设备的存储器中记录Power IC供电引脚异常信息，并且，当Power IC的供电引脚恢复正常时，SoC可以从存储器删除Power IC供电引脚异常信息。

根据上述实施例，SoC在检测供电引脚是否异常之前，可以先判断存储器中是否存储有上述Power IC供电引脚异常信息，若有异常信息，则SoC不需要检测供电引脚是否异常，直接执行步骤805，若没有异常信息，则SoC实时检测供电引脚是否异常。

Claims (20)

1.一种显示屏的供电装置，其特征在于，应用于电子设备，所述装置包括：处理器、显示驱动芯片DDIC和检测模块；所述DDIC包括稳压器和用于将正电压转换为负电压的电压转换器；

所述检测模块包括第一支路，第二支路和运算放大器；

所述电子设备的功率集成电路PowerIC为所述DDIC供电，并通过供电引脚为所述电子设备的显示屏供电，所述供电引脚包括用于输出正电压的第一引脚和用于输出负电压的第二引脚；

所述DDIC和所述显示屏连接；所述DDIC用于控制所述显示屏显示图像；

所述第一支路包括串联的两个电阻，所述第一引脚通过所述第一支路中串联的两个电阻接地；

所述第一支路中两个电阻的公共端和所述处理器连接；

所述第二支路包括串联的两个电阻，所述第二引脚通过所述第二支路中串联的两个电阻接地；

所述第二支路的两个电阻的公共端和所述运算放大器的反相输入端连接，所述运算放大器的输出端和所述处理器连接；

所述处理器用于根据所述第一支路的两个电阻的公共端的电压确定所述第一引脚的输出电压是否为0，根据所述运算放大器的输出端的电压确定所述第二引脚的输出电压是否为0，并在所述第一引脚和所述第二引脚中至少一个引脚的输出电压为0时，确定所述供电引脚异常；

所述DDIC用于在所述供电引脚异常时，替代所述PowerIC利用所述稳压器和所述电压转换器为所述显示屏供电。

2.根据权利要求1所述的供电装置，其特征在于，所述稳压器的输出端和所述显示屏导通，并且所述稳压器的输入端和所述DDIC的电源引脚导通。

3.根据权利要求2所述的供电装置，其特征在于，所述稳压器为低压差线性稳压器LDO。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的供电装置，其特征在于，所述电压转换器的输出端和所述显示屏导通，并且所述电压转换器的输入端和所述DDIC的电源引脚导通。

5.根据权利要求4所述的供电装置，其特征在于，所述电压转换器为负压电荷泵。

6.根据权利要求2至3任意一项所述的供电装置，其特征在于，所述电源引脚为AVDD引脚。

7.根据权利要求1至3任意一项所述的供电装置，其特征在于，所述DDIC和所述电子设备的处理器连接。

8.根据权利要求7所述的供电装置，其特征在于，所述DDIC用于响应接收到的所述处理器的切换指令，为所述显示屏供电。

9.根据权利要求8所述的供电装置，其特征在于，所述DDIC和所述电子设备的功率集成电路PowerIC连接；所述PowerIC的供电引脚和所述显示屏连接；所述PowerIC用于在所述DDIC接收到所述切换指令前，通过所述供电引脚为所述显示屏供电。

10.根据权利要求9所述的供电装置，其特征在于，所述DDIC还用于，响应所述切换指令，向所述功率集成电路发送下电信号，以使所述功率集成电路的供电引脚下电。

11.根据权利要求8至10任意一项所述的供电装置，其特征在于，所述处理器和所述电子设备的电源管理模块连接。

12.根据权利要求11所述的供电装置，其特征在于，所述处理器响应于所述电源管理模块的低电量提示信息，向所述DDIC发送所述切换指令；所述低电量提示信息用于指示电池容量低于预设的容量阈值。

13.根据权利要求8至10任意一项所述的供电装置，其特征在于，所述处理器响应于所述电子设备的省电模式被开启，向所述DDIC发送所述切换指令。

14.根据权利要求13所述的供电装置，其特征在于，所述电子设备的电池容量低于预设的容量阈值时，所述显示屏显示省电提示消息；所述省电提示消息用于提示用户开启省电模式。

15.根据权利要求8至10任意一项所述的供电装置，其特征在于，所述处理器响应于所述显示屏的亮度低于预设的亮度阈值，向所述DDIC发送所述切换指令。

16.根据权利要求15所述的供电装置，其特征在于，当所述供电引脚的输出电压的绝对值小于或等于电压阈值时，所述处理器向所述DDIC发送所述切换指令。

17.根据权利要求16所述的供电装置，其特征在于，当所述第一支路的两个电阻的公共端的电压小于或等于所述电压阈值时，所述处理器确认所述第一引脚的输出电压为0。

18.根据权利要求16所述的供电装置，其特征在于，当所述运算放大器的输出端的电压小于或等于所述电压阈值时，所述处理器确认所述第二引脚的输出电压为0。

19.根据权利要求17或18所述的供电装置，其特征在于，所述第一引脚为ELVDD引脚；所述第二引脚为ELVSS引脚。

20.一种电子设备，其特征在于，该电子设备包括电池，电源管理模块，处理器，功率集成电路，显示屏，和如权利要求1至19任意一项所述的显示屏的供电装置。

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