CN114267280A - 伽马电压产生电路和显示设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种伽马电压产生电路和显示设备，其中，伽马电压产生电路包括：输入储能单元；第一储能单元；第二储能单元；第三储能单元；开关控制单元；输出储能单元；开关控制单元用于在接收到第一开关控制信号时，将第一储能单元的输出端与输入储能单元的负极输出端连接；开关控制单元用于在接收到第二开关控制信号时，将第三储能单元的正极输出端与输出储能单元的正极输入端连接；第一开关控制信号和第二开关控制信号的持续时间与一个开关周期的比值分别为第一占空比D1和第二占空比D2，开关控制单元用于根据D1和D2，调节输出的伽马电压大小。本申请技术方案可解决需要花费大量人力成本对外部分压电阻网络进行调试的问题。

Description

伽马电压产生电路和显示设备

技术领域

本申请涉及显示技术领域，特别涉及一种伽马电压产生电路和显示设备。

背景技术

目前，显示设备中通常采用外部电阻分压网络来产生开机亮屏所需的多路伽马电压，但在由于电阻分压原理，产生每一路伽马电压所需的分压电阻是固定的，因而需要花费大量时间人力成本对外部电阻分压网络进行调试，不利于大批量生产。

申请内容

本申请的主要目的是提供一种伽马电压产生电路，旨在解决需要花费大量人力成本对外部分压电阻网络进行调试，不利于大批量生产的问题。

为实现上述目的，本申请提出的伽马电压产生电路，所述伽马电压产生电路具有正极输入端、负极输入端、正极输出端以及负极输出端，所述伽马电压产生电路的正极输出端与所述伽马电压产生电路的负极输出端之间连接有负载电阻，所述伽马电压产生电路包括：

输入储能单元，所述输入储能单元的正极输入端与所述伽马电压产生电路的正极输入端连接，所述输入储能单元的负极输入端与所述伽马电压产生电路的负极输入端连接；

第一储能单元，所述第一储能单元的输入端与所述输入储能单元的正极输出端连接；

第二储能单元，所述第二储能单元的输入端与所述第一储能单元的输出端连接；

第三储能单元，所述第三储能单元的正极输入端与所述第二储能单元的输出端连接，所述第三储能单元的负极输入端与所述伽马电压产生电路的负极输入端连接；

开关控制单元，所述开关控制单元的第一输入端与所述第一储能单元的输出端连接，所述开关控制单元的第一输出端与所述输入储能单元的负极输出端连接，所述开关控制单元的第二输入端与所述第三储能单元的正极输出端连接，所述开关控制单元的第一受控端用于接入第一开关控制信号，所述开关控制单元的第二受控端用于接入第二开关控制信号；以及，

输出储能单元，所述输出储能单元的正极输入端与所述开关控制单元的第二输出端连接，所述输入储能单元的负极输入端与所述第三储能单元负极输出端连接，所述输出储能单元的正极输出端和负极输出端与所述伽马电压产生电路的正极输出端和负极输出端一一对应连接；

所述开关控制单元用于在接收到第一开关控制信号时，将所述第一储能单元的输出端与所述输入储能单元的负极输出端连接；所述开关控制单元用于在接收到第二开关控制信号时，将所述第三储能单元的正极输出端与所述输出储能单元的正极输入端连接；

所述第一开关控制信号的持续时间与一个开关周期的比值为第一占空比D1，所述第二开关控制信号的持续时间与一个开关周期的比值为第二占空比D2，所述开关控制单元用于根据所述第一占空比和所述第二占空比，调节所述伽马电压产生电路输出的伽马电压大小。

可选地，所述开关控制单元包括：

第一开关电路，所述第一开关电路的输入端与所述第一储能单元的输出端连接，所述第一开关电路的输出端与所述输入储能单元的负极输出端连接，所述第一开关电路的受控端用于接入第一开关控制信号，所述第一开关电路用在接收到第一开关控制信号时，将所述第一储能单元的输出端与所述输入储能单元的负极输出端连接；以及，

第二开关电路，所述第二开关电路的输入端与所述第三储能单元的正极输出端连接，所述第二开关电路的输出端与所述输出储能单元的正极输入端连接，所述第二开关电路的受控端用于接入第二开关控制信号，所述第二开关电路用在接收到第二开关控制信号时，将所述所述第三储能单元的正极输出端与所述输出储能单元的正极输入端连接。

可选地，所述第一储能单元包括：

第一电感，所述第一电感的第一端分别与与所述伽马电压产生电路的正极输入端连接，所述第一电感的第二端与所述第二储能单元的输入端连接。

可选地，所述第二储能单元包括：

第一电容，所述第一电容的第一端与所述第一储能单元的输出端连接，所述第一电容的第二端与所述第三储能单元的正极输入端连接。

可选地，所述第三储能单元包括：

第二电感，所述第二电感的第一端分别与所述第二储能单元的输出端以及所述开关控制单元的第二输入端连接，所述第二电感的第二端分别与所述伽马电压产生电路的负极输入端以及所述伽马电压产生电路的负极输出端连接。

可选地，所述伽马电压产生电路的正极输入端和负极输入端用于与时序控制板的正极输入端和负极输入端一一对应连接。

可选地，所述伽马电压产生电路还包括：第一运算放大器、第一开关器件以及第一电阻，所述第一运算放大器的正相输入端与所述伽马电压产生电路的正极输入端连接，所述第一运算放大器的反相输入端用于接入基准电压，所述第一运算放大器的反相输入端还经所述第一电阻接地，所述第一运算放大器的输出端与所述第一开关器件的受控端连接，所述第一开关器件的输入端与所述第一运算放大器的正相输入端连接，所述第一开关器件的输出端与所述第一储能单元的输入端连接。

可选地，所述伽马电压产生电路还包括：

控制器，所述控制器分别与所述开关控制单元的第一受控端和第二受控端连接，所述控制器用于在一个开关周期中交替输出所述第一开关控制信号和所述第二开关控制信号。

本发明还提出一种伽马电压产生电路，所述伽马电压产生电路具有正极输入端、负极输入端、正极输出端以及负极输出端，所述伽马电压产生电路的正极输出端与所述伽马电压产生电路的负极输出端之间连接有负载电阻，所述伽马电压产生电路包括：

输入储能单元，所述输入储能单元的正极输入端与所述伽马电压产生电路的正极输入端连接，所述输入储能单元的负极输入端与所述伽马电压产生电路的负极输入端连接；

第一储能单元，所述第一储能单元的输入端与所述输入储能单元的正极输出端连接；

第二储能单元，所述第二储能单元的输入端与所述第一储能单元的输出端连接；

第三储能单元，所述第三储能单元的正极输入端与所述第二储能单元的输出端连接，所述第二储能单元的负极输入端与所述伽马电压产生电路的负极输入端连接；

第一开关电路，所述第一开关电路的输入端与所述第一储能单元的输出端连接，所述第一开关的输出端与所述输入储能单元的负极输出端连接，所述第一开关电路的受控端用于接入第一开关控制信号，所述第一开关电路用在接收到第一开关控制信号时，将所述第一储能单元的输出端与所述输入储能单元的负极输出端连接；

第二开关电路，所述第二开关电路的输入端与所述第三储能单元的正极输出端连接，所述第二开关的输出端与所述输出储能单元的正极输入端连接，所述第一开关电路的受控端用于接入第二开关控制信号，所述第二开关电路用在接收到第二开关控制信号时，将所述所述第三储能单元的正极输出端与所述输出储能单元的正极输入端连接；以及，

输出储能单元，所述输出储能单元的正极输入端与所述开关控制单元的第二输出端连接，所述输入储能单元的负极输入端与所述第三储能单元负极输出端连接，所述输出储能单元的正极输出端和负极输出端与所述伽马电压产生电路的正极输出端和负极输出端一一对应连接；

所述第一开关控制信号的持续时间与一个开关周期的比值为第一占空比D1，所述第二开关控制信号的持续时间与一个开关周期的比值为第二占空比D2，所述第一开关电路和所述第二开关电路用于根据所述第一占空比和所述第二占空比，调节所述伽马电压产生电路输出的伽马电压大小。

本发明还提出一种显示设备，所述显示设备包括：

时序控制板；以及

如上述的伽马电压产生电路，所述伽马电压产生电路设于所述时序控制板上。

本申请伽马电压产生电路通过采用输入储能单元、第一储能单元、第二储能单元、第三储能单元、开关控制单元和输出储能单元，并通过使开关控制单元在接收到第一开关控制信号时，将第一储能单元的输出端与输入储能单元的负极输出端连接；在接收到第二开关控制信号时，将第三储能单元的正极输出端与输出储能单元的正极输入端连接，以使开关控制单元可根据第一占空比和第二占空比，调节伽马电压产生电路输出的伽马电压大小。本申请技术方案通过调节第一占空比D1和第二占空比D2，来控制本申请伽马电压产生电路所输出的伽马电压大小，以在大批量生产时，可无需花费大量时间人力成本在前期的调试上，每次调节只需设置相应的第一占空比和第二占空比即可，有利于提高批量生产的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本申请实施例一伽马电压产生电路的模块示意图；

图2为本申请实施例一伽马电压产生电路的电路原理示意图；

图3为本申请实施例一伽马电压产生电路中开关控制单元接收到第一开关控制信号后的电能流向示意图；

图4为本申请实施例一伽马电压产生电路中开关控制单元接收到第二开关控制信号后的电能流向示意图；

图5为本申请实施例二伽马电压产生电路的模块示意图；

图6为本申请实施例三显示设备的示意图。

附图标号说明：

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

另外，在本申请中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

实施例一：

本申请提出一种伽马电压产生电路。

目前，伽马电压产生电路需要在显示设备上电之时，根据显示设备的色阶以及外部电阻分压网络产生多路伽马电压，例如：8bit的色阶，则需要产生14路伽马电压，本说明书以8bit色阶的显示设备为例进行解释说明。14路伽马电压可输出至S-IC中，以利用S-IC中内部集成的伽马电阻网络串对应产生256个灰阶电压值。但在前期生产制造时，S-IC内部的伽马电阻网络串在IC制作工艺中已经确定，一般不做调节，而是根据实际需要对外部电阻分压网络中的各分压电阻进行调节，每一调节都需要从时序控制板上拆下并重新焊接上相应的电阻，且每一块时序控制板都需要大量调节次数，因此需要花费大量时间人力成本在前期的调试上，不利于批量生产。

为了解决上述问题，参照图1，在本实施例中，所述伽马电压产生电路200包括：

所述伽马电压产生电路200包括：

输入储能单元10，所述输入储能单元10的正极输入端与所述伽马电压产生电路200的正极输入端连接，所述输入储能单元10的负极输入端与所述伽马电压产生电路200的负极输入端连接；

第一储能单元20，所述第一储能单元20的输入端与所述输入储能单元10的正极输出端连接；

第二储能单元30，所述二储能单元的输入端与所述第一储能单元20的输出端连接；

第三储能单元40，所述第三储能单元40的正极输入端与所述第二储能单元30的输出端连接，所述第三储能单元40的负极输入端与所述伽马电压产生电路200的负极输入端连接；

开关控制单元50，所述开关控制单元50的第一输入端与所述第一储能单元20的输出端连接，所述开关控制单元50的第一输出端与所述输入储能单元10的负极输出端连接，所述开关控制单元50的第二输入端与所述第三储能单元40的正极输出端连接，所述开关控制单元50的第一受控端用于接入第一开关控制信号S1，所述开关控制单元50的第二受控端用于接入第二开关控制信号S2；以及，

输出储能单元60，所述输出储能单元60的正极输入端与所述开关控制单元50的第二输出端连接，所述输入储能单元10的负极输入端与所述第三储能单元40负极输出端连接，所述输出储能单元60的正极输出端和负极输出端与所述伽马电压产生电路200的正极输出端和负极输出端一一对应连接；

所述开关控制单元50用于在接收到第一开关控制信号S1时，将所述第一储能单元20的输出端与所述输入储能单元10的负极输出端连接；所述开关控制单元50用于在接收到第二开关控制信号S2时，将所述第三储能单元40的正极输出端与所述输出储能单元60的正极输入端连接；

所述第一开关控制信号S1的持续时间与一个开关周期的比值为第一占空比D1，所述第二开关控制信号S2的持续时间与一个开关周期的比值为第二占空比D2，所述开关控制单元50用于根据所述第一占空比和所述第二占空比，调节所述伽马电压产生电路200的正极输出端和负极输出端输出的伽马电压大小。

本实施例中，输入储能单元10、第一储能单元20、第二储能单元30和第三储能单元40和输出储能单元60均可具有充电状态和放电状态，且上述各储能单元可根据开关控制单元50的导通/关断状态，切换充放电状态，从而以使本申请产生的伽马电压可调。可以理解的是，伽马电压产生电路200还可包括一负载电阻Rs，负载电阻Rs的两端可分别与伽马电压产生电路200的正极输出端和负极输出端连接，负载电阻Rs两端的电压即为伽马电压。在图2所示实施例中，输入储能单元10包括输入电容Ci，输入电容Ci的第一端可分别与伽马电压产生电路200的正极输入端和第一储能单元20的输入端连接，输入电容Ci的第二端可分别与伽马电压产生电路200的负极输入端和开关控制单元50的第一输出端连接；输出储能单元60包括输出电容Co，输出电容Co的第一端可分别与伽马电压产生电路200的正极输出端和开关控制单元50的第二输出端连接，输出电容Co的第二端可分别与伽马电压产生电路200的负极输出端和第三储能单元40的负极输出端连接。

第一开关控制信号S1和第二开关控制信号S2可由专用的控制器，或者可由时序控制器输出得到。此外，在一个开关周期中，开关控制单元50不会同时接收到第一开关控制信号S1和第二开关控制信号S2，在此以一个开关周期为例对本申请伽马电压产生电路200的工作过程进行解释说明。当开关控制单元50接收到第一开关控制信号S1，其第一输入端和其第一输出端连通，其第二输入端和其第二输出端之间关断，以使第一储能单元20的输出端可与输入储能单元10的负极输出端连接，此时伽马电压产生电路200正极输入端可经第一储能单元20与伽马电压产生电路200的负极输入端形成回路，第一储能单元20接入伽马电压产生电路200正极输入端的输入电压VIN，以充电储能，输入储能单元10处于放电状态，第二储能单元30放电为第三储能单元40充电。需要说明的是，此时负载两端的电压由输出储能单元60的放电电压来决定。当开关控制单元50接收到第二开关控制信号S2，其第一输入端和其第一输出端关断，其第二输入端和其第二输出端之间连通，以使第三储能单元40的正极输出端可与输出储能单元60的正极输入端连接，此时第一储能单元20可经第二储能单元30、开关控制单元50和负载电阻Rs形成回路，第三储能单元40可经开关控制单元50、负载电阻Rs形成回路，第一储能单元20和第三储能单元40处于放电状态，输入储能单元10、输出储能单元60和第二储能单元30处于充电状态。此时，负载两端的电压由伽马电压产生电路200正极输入端的输入端电压和第一储能单元20来决定。

在一个开关周期中，开关控制单元50接收到第一开关控制信号S1的时间为第一阶段，接收到第二开关控制信号S2的时间为第二阶段。在上述分析的基础上，以及由伏秒平衡原理可知，第一储能单元20在第一阶段的充电电流变化程度等于其在第二阶段的放电电流变化程度，第三储能单元40在第一阶段的充电电流变化程度等于其在第二阶段的放电电流变化程度。如此，第三储能单元40在第二阶段的放电电流变化程度决定了一个开关周期内伽马电压产生电路200所输出的伽马电压，而第三储能单元40在第二阶段中的放电电流变化程度与第二阶段的持续时间和第一储能单元20的放电电压有关。可以理解的是，第一储能单元20的放电电压与其在第一阶段结束后所存储的电能大小有关，且第一储能单元20在第一阶段结束后所存储的电能大小只与第一阶段的持续时间以及第一阶段中伽马电压产生电路200正极输入端的输入电压VIN有关。换而言之，在一个开关周期中，本申请伽马电压产生电路200所产生的伽马电压只与伽马电压产生电路200正极输入端的输入电压VIN、第一阶段的持续时间、第二阶段的持续时间有关。

在伽马电压产生电路200正极输入端的输入电压VIN不变的情况下，通过调节开关控制单元50在一个开关周期中第一阶段的持续时间(第一占空比D1)和第二阶段的持续时间(第二占空比D2)，即可实现调节本申请伽马电压产生电路200所输出的伽马电压大小，以在大批量生产时，可无需花费大量时间人力成本在前期的调试上，每次调节只需设置相应的第一占空比和第二占空比即可，有利于提高批量生产的效率。

参照图1和图2，在本实施例中，所述开关控制单元50包括：

第一开关电路51，所述第一开关电路51的输入端与所述第一储能单元20的输出端连接，所述第一开关电路51的输出端与所述输入储能单元10的负极输出端连接，所述第一开关电路51的受控端用于接入第一开关控制信号S1，所述第一开关电路51用在接收到第一开关控制信号S1时，将所述第一储能单元20的输出端与所述输入储能单元10的负极输出端连接；以及，

第二开关电路52，所述第二开关电路52的输入端与所述第三储能单元40的正极输出端连接，所述第二开关电路52的输出端与所述输出储能单元60的正极输入端连接，所述第二开关电路52的受控端用于接入第二开关控制信号S2，所述第二开关电路52用在接收到第二开关控制信号S2时，将所述所述第三储能单元40的正极输出端与所述输出储能单元60的正极输入端连接。

可以理解的是，第一开关电路51的输入端和输出端分别对应为开关控制单元50的第一输入端和第一输出端，第二开关电路52的输入端和输出端分别对应为开关控制单元50的第二输入端和第二输出端，第一开关电路51和第二开关电路52均可采用三极管、MOS管、IGBT或者薄膜晶体管等开关器件中的一种或多种组合。

在图2中，第一开关电路51包括第二开关器件T2，第二开关电路52包括第三开关器件T3，第二开关器件T2和第三开关器件T3可均为N型薄膜晶体管，因此，第二开关器件T2的栅极可为第一开关电路51的受控端，漏极可为第一开关电路51的输入端，源极可为第一开关电路51的输出端，第二开关器件T2可在接收到高电平信号的第一开关控制信号S1时导通；第三开关器件T3的栅极可为第二开关电路52的受控端，漏极可为第二开关电路52的输入端，源极可为第二开关电路52的输出端，第三开关器件T3可在接收到高电平信号的第二开关控制信号S2时导通。当然，在其他实施例中，第一开关电路51和第二开关电路52还可采用P型薄膜晶体管来实现，在此不做赘述。此外，第一开关电路51和第二开关电路52可为互锁型开关电路，以从硬件层面上防止二者同时导通，可有效避免控制程序跑飞导致二者同时导通而影响伽马电压的输出稳定。本发明技术方案通过采用分立的第一开关电路51和第二开关电路52来实现开关控制单元50，以使得第一开关控制信号S1和第二开关控制信号S2可分别控制对应的开关电路导通，有利于降低对于开关控制单元50的控制程序设计难度，且第一开关电路51和第二开关电路52结构简单，实现成本低，只需一个开关器件即可实现，有利于在批量生产中的应用。

参照图2，所述第一储能单元20包括：

第一电感L1，所述第一电感L1的第一端与所述伽马电压产生电路200的正极输入端连接，所述第一电感L1的第二端与所述第二储能单元30的输入端连接。

所述第二储能单元30包括：

第一电容C1，所述第一电容C1的第一端与所述第一储能单元20的输出端连接，所述第一电容C1的第二端与所述第三储能单元40的正极输入端连接。

所述第三储能单元40包括：

第二电感L2，所述第二电感L2的第一端分别与所述第二储能单元30的输出端以及所述开关控制单元50的第二输入端连接，所述第二电感L2的第二端分别与所述伽马电压产生电路200的负极输入端以及所述伽马电压产生电路200的负极输出端连接。

本实施例中，采用电感元件来实现第一储能单元20和第三储能单元40，以及采用电容元件来实现第二储能单元30。第一电感L1的第一端为第一储能单元20的输入端，第一电感L1的第二端为第一储能单元20输出端；第一电容C1的第一端可为第二储能单元30的输入端，第一电容C1的第二端可为第二储能单元30输出端；第二电感L2的第一端可为第三储能单元40的正极输入端和正极输出端，第二电感L2的第二端可为第三储能单元40的负极输入端和负极输出端。如此，第一电容C1还同时复用为交直隔离电容，以隔离所接入电压中的直流分量，有利于提高伽马电压的精度。

在此详细对本申请的工作原理进行解释说明。设在一个开关周期中第一开关电路51的导通时间为TON1，第二开关电路52的导通时间为TON2，第一占空比D1＝TON1/(TON1+TOFF1)，第二占空比D2＝TON2/(TON2+TOFF2)；其中，TOFF1和TOFF2分别为一个开关周期中第一开关电路51的关断时间和第二开关电路52的关断时间。以下以VL1-1表示第一电感L1在第一阶段时两端的电压，VL1-2表示第一电感L1在第二阶段时两端的电压，L1表示第一电感L1的电感值，VC1表示第一电容C1的电压，VL2-1表示第二电感L2在第一阶段时两端的电压，L2-2表示第二电感L2在第二阶段时两端的电感值，VO表示负载电阻Rs两端的电压，VIN表示伽马电压产生电路200的输入电压。参照图3，在第一阶段，第一开关电路51导通，第二开关电路52关断，此时第一电感L1充电，输入电容Ci放电，第一电感L1充电电流的大小为：

ΔIL1(+)＝VL1-1*TON1/L1＝VIN*D1*(TON1+TOFF1)/L1；

在第二阶段，第一开关电路51关断，第二开关电路52导通，第一电感L1放电，第一电容C1充电，第一电感L1放电电流大小为：

ΔIL1(-)＝VL1-2*TOFF1*L1＝(VIN-VC1)*(1-D1)*(TON1+TOFF1)/L1；

根据伏秒平衡原理：ΔIL1(+)+ΔIL1(-)＝0；

可得式1：VC1＝VIN/(1-D1)；

同理在第一阶段时，第一电容C1给第二电感L2充电，第二电感L2的充电电流为：

ΔIL2(+)＝VL2-1*TON2/L2＝VC1*D2*(TOFF2+TON2)/L2；

参照图4，在第二阶段时，第二电感L2放电为输出电容Co充电，第二电感L2的放电电流为：

ΔIL2(-)＝VL2-2*TOFF2/L2＝(VO-VC1)*(1-D2)*(TOFF2+TON2)/L2；

根据伏秒平衡原理：ΔIL2(+)+ΔIL2(-)＝0；

可知式2：VC1＝VO*(1-D2)/(2D2-1)；

结合式1和式2可得到式3：VO＝VIN*(2D2-1)/[(1-D1)*(1-D2))]＝伽马电压。由式3可知，在输入电压VIN不变的情况下，调节第一占空比D1和第二占空比D2的大小即可实现对伽马电压的大小调节，例如，可将第二占空比D2维持不变或者增大，并将第一占空比D1减小，以调大伽马电压；将第二占空比D2维持不变或者减小，并将第一占空比D1增大，以调小伽马电压。此外，由式三还可知，如伽马电压需要大于0，则D2需要大于0.5。本申请伽马电压产生电路200输出的伽马电压的大小与输入电容Ci、第一电感L1、第一电容C1、第二电感L2和输出电容Co本身的器件参数无关，因而无需考虑器件参数误差而导致伽马电压变化的问题，从根源上解决了现有伽马电压产生电路200需要大量人力调节的问题，有利于提高批量生产的效率。

参照图2，所述第一储能单元20包括：所述伽马电压产生电路200的正极输入端和负极输入端用于与时序控制板100的正极输入端和负极输入端一一对应连接。

现有伽马电压产生电路200的输入电压通常为由时序控制板100上的电源管理集成电路(又称POWER)输出的时序控制板100VDD，但由于伽马电压低于时序控制板100VDD，如伽马电压比时序控制板100VDD电压先达到稳定状态，而时序控制板100VDD还在爬升或者处于开机时出现的瞬间大电压，会使得伽马电压受到时序控制板100VDD的影响而不稳定。本申请技术方案通过将时序控制板100的输入电压VIN作为本申请伽马电压产生电路200的输入电压，以利用时序控制板100的输入电压在开机后最先达到稳定特性，可有效解决伽马电压受输入电压VIN影响而不稳定的问题，且无需增设额外的功能电路，只需变更相应的供电走线即可，实现成本低，便于在大批量生产中应用。

参照图2，所述伽马电压产生电路200还包括：第一运算放大器A1、第一开关器件T1以及第一电阻R1，所述第一运算放大器A1的正相输入端与所述伽马电压产生电路200的正极输入端连接，所述第一运算放大器A1的反相输入端用于接入基准电压Verf，所述第一运算放大器A1的反相输入端还经所述第一电阻R1接地，所述第一运算放大器A1的输出端与所述第一开关器件T1的受控端连接，所述第一开关器件T1的输入端与所述第一运算放大器A1的正相输入端连接，所述第一开关器件T1的输出端与所述第一储能单元20的输入端连接。

第一开关器件T1可为三极管、MOS管、IGBT或者薄膜晶体管等开关器件中的一种或多种组合，在图2所示实施例中，第一开关器件T1可为N型薄膜晶体管。基准电压Verf可由专用的基准电压发生电路产生，基准电压Verf可配置为小于正常工作时伽马电压产生电路200正极输入端的输入电压VIN，以在正常工作时使得第一运算放大器A1输出高电平触发第一开关器件T1导通，进而使得第一开关器件T1可将伽马电压产生电路200正极输入端的输入电压VIN接入并输出；在伽马电压产生电路200正极输入端的输入电压VIN小于基准电压Verf时，第一运算放大器A1输出低电平触发第一开关器件T1关断，以避免第一开关器件T1接入过小的输入电压VIN而产生不稳定的伽马电压。此时，第一运算放大器A1作为比较器工作。

由于在开机时，伽马电压的建立需要一定的时间，如建立时间过快会使得输入电压VIN出现抖动，从而导致多路伽马电压产生抖动，进而产生开机闪屏现象；而建立时间过慢会使得开机延迟过大，影响用户体验，因而在前期的调试中还需要花费大量成本对伽马电压的建立时间进行调节。针对此问题，本申请设置有第一电阻R1，第一电阻R1可为伽马电压建立时间调节电阻，通过改变第一电阻R1的阻值大小，即可改变第一电阻R1的分压大小，从而控制输入电压VIN进入本申请伽马电压产生电路200的的时间，进而实现调整伽马电压的建立时间。此外，第一电阻R1还可采用可调电位器来实现，以在大批量生产应用时进一步提高调节建立时间的灵活性。

所述伽马电压产生电路200还包括：控制器(图中未示出)，所述控制器分别与所述开关控制单元50的第一受控端和第二受控端连接，所述控制器用于在一个开关周期中交替输出所述第一开关控制信号S1和所述第二开关控制信号S2。

控制器可为MCU、DSP或者FPG时序控制板100等微处理器，或还可为专用的主控芯片，控制器的两个输出端可分别与关控制电路的第一受控端和第二受控端连接。控制器中可集成有相应的硬件电路或软件算法和程序，以在时序控制器的控制下或者在检测到时序控制板100上电时，交替输出第一开关控制信号S1和第二开关控制信号S2至开关控制单元50，以控制第一开关电路51和第二开关电路52在一开关周期中交替导通，从而产生伽马电压。可以理解的是，当伽马电压产生电路200的数量为多路时，控制器的数量可为一个，每一伽马电压产生电路200中开关控制单元50的第一受控端和第二受控端可分别与控制器的一个输出端连接，控制器可通过控制输出至每一路伽马电压产生电路200的第一开关控制信号S1的第一占空比和第二开关控制信号S2的第二占空比，来实现对每一路伽马电压的大小调节。

实施例二：

本发明还提出一种伽马电压产生电路200。

参照图5，所述伽马电压产生电路200包括：

输入储能单元10，所述输入储能单元10的正极输入端与所述伽马电压产生电路200的正极输入端连接，所述输入储能单元10的负极输入端与所述伽马电压产生电路200的负极输入端连接；

第一储能单元20，所述第一储能单元20的输入端与所述输入储能单元10的正极输出端连接；

第二储能单元30，所述第二储能单元30的输入端与所述第一储能单元20的输出端连接；

第三储能单元40，所述第三储能单元40的正极输入端与所述第二储能单元30的输出端连接，所述第二储能单元30的负极输入端与所述伽马电压产生电路200的负极输入端连接；

第一开关电路51，所述第一开关电路51的输入端与所述第一储能单元20的输出端连接，所述第一开关的输出端与所述输入储能单元10的负极输出端连接，所述第一开关电路51的受控端用于接入第一开关控制信号S1，所述第一开关电路51用在接收到第一开关控制信号S1时，将所述第一储能单元20的输出端与所述输入储能单元10的负极输出端连接；

第二开关电路52，所述第二开关电路52的输入端与所述第三储能单元40的正极输出端连接，所述第二开关的输出端与所述输出储能单元60的正极输入端连接，所述第一开关电路51的受控端用于接入第二开关控制信号S2，所述第二开关电路52用在接收到第二开关控制信号S2时，将所述所述第三储能单元40的正极输出端与所述输出储能单元60的正极输入端连接；以及，

输出储能单元60，所述输出储能单元60的正极输入端与所述开关控制单元的第二输出端连接，所述输入储能单元10的负极输入端与所述第三储能单元40负极输出端连接，所述输出储能单元60的正极输出端和负极输出端与所述伽马电压产生电路200的正极输出端和负极输出端一一对应连接；

所述第一开关控制信号S1的持续时间与一个开关周期的比值为第一占空比D1，所述第二开关控制信号S2的持续时间与一个开关周期的比值为第二占空比D2，所述第一开关电路51和所述第二开关电路52用于根据所述第一占空比和所述第二占空比，调节所述伽马电压产生电路200输出的伽马电压大小。

本实施例中，输入储能单元10、第一储能单元20、第二储能单元30和第三储能单元40和输出储能单元60均可具有充电状态和放电状态，且上述各储能单元可根据第一开关控制单元的导通/关断状态，切换充放电状态，从而以使本申请产生的伽马电压可调。可以理解的是，伽马电压产生电路200还可包括一负载电阻Rs，负载电阻Rs的两端可分别与伽马电压产生电路200的正极输出端和负极输出端连接，负载电阻Rs两端的电压即为伽马电压。在图2所示实施例中，输入储能单元10包括输入电容，输入电容的第一端可分别与伽马电压产生电路200的正极输入端和第一储能单元20的输入端连接，输入电容的第二端可分别与伽马电压产生电路200的负极输入端和开关控制单元的第一输出端连接；输出储能单元60包括输出电容，输出电容的第一端可分别与伽马电压产生电路200的正极输出端和开关控制单元的第二输出端连接，输出电容的第二端可分别与伽马电压产生电路200的负极输出端和第三储能单元40的负极输出端连接。

第一开关控制信号S1和第二开关控制信号S2可由专用的控制器，或者可由时序控制器输出得到。第一开关电路51可包括第二开关器件，第二开关电路52可包括第三开关器件，第二开关器件和第三开关器件可均为N型薄膜晶体管，因此，第二开关器件的栅极可为第一开关电路51的受控端，漏极可为第一开关电路51的输入端，源极可为第一开关电路51的输出端，第二开关器件可在接收到高电平信号的第一开关控制信号S1时导通；第三开关器件的栅极可为第二开关电路52的受控端，漏极可为第二开关电路52的输入端，源极可为第二开关电路52的输出端，第三开关器件可在接收到高电平信号的第二开关控制信号S2时导通。当然，在其他实施例中，第一开关电路51和第二开关电路52还可采用P型薄膜晶体管来实现，在此不做赘述。此外，第一开关电路51和第二开关电路52可为互锁型开关电路，以从硬件层面上防止二者同时导通，可有效避免控制程序跑飞导致二者同时导通而影响伽马电压的输出稳定。本发明技术方案通过采用分立的第一开关电路51和第二开关电路52来实现开关控制单元，以使得第一开关控制信号S1和第二开关控制信号S2可分别控制对应的开关电路导通，有利于降低对于开关控制单元的控制程序设计难度，且第一开关电路51和第二开关电路52结构简单，实现成本低，只需一个开关器件即可实现，有利于在批量生产中的应用。

由于在一个开关周期中，开关控制单元不会同时接收到第一开关控制信号S1和第二开关控制信号S2，在此以一个开关周期为例对本申请伽马电压产生电路200的工作过程进行解释说明。当开关控制单元接收到第一开关控制信号S1，第一开关电路51导通，第二开关电路52关断，以使第一储能单元20的输出端可与输入储能单元10的负极输出端连接，此时伽马电压产生电路200正极输入端可经第一储能单元20与伽马电压产生电路200的负极输入端形成回路，第一储能单元20接入伽马电压产生电路200正极输入端的输入电压VIN，以充电储能，输入储能单元10处于放电状态，第二储能单元30放电为第三储能单元40充电。需要说明的是，此时负载两端的电压由输出储能单元60的放电电压来决定。当开关控制单元接收到第二开关控制信号S2，第一开关电路51关断，第二开关电路52导通，以使第三储能单元40的正极输出端可与输出储能单元60的正极输入端连接，此时第一储能单元20可经第二储能单元30、开关控制单元和负载电阻Rs形成回路，第三储能单元40可经开关控制单元、负载电阻Rs形成回路，第一储能单元20和第三储能单元40处于放电状态，输入储能单元10、输出储能单元60和第二储能单元30处于充电状态。此时，负载两端的电压由伽马电压产生电路200正极输入端的电压和第一储能单元20来决定。

在一个开关周期中，开关控制单元接收到第一开关控制信号S1的时间为第一阶段，接收到第二开关控制信号S2的时间为第二阶段。在上述分析的基础上，以及由伏秒平衡原理可知，第一储能单元20在第一阶段的充电电流变化程度等于其在第二阶段的放电电流变化程度，第三储能单元40在第一阶段的充电电流变化程度等于其在第二阶段的放电电流变化程度。如此，第三储能单元40在第二阶段的放电电流变化程度决定了一个开关周期内伽马电压产生电路200所输出的伽马电压，而第三储能单元40在第二阶段中的放电电流变化程度与第二阶段的持续时间和第一储能单元20的放电电压有关。可以理解的是，第一储能单元20的放电电压与其在第一阶段结束后所存储的电能大小有关，且第一储能单元20在第一阶段结束后所存储的电能大小只与第一阶段的持续时间以及第一阶段中伽马电压产生电路200正极输入端的输入电压VIN有关。换而言之，在一个开关周期中，本申请伽马电压产生电路200所产生的伽马电压只与伽马电压产生电路200正极输入端的输入电压VIN、第一阶段的持续时间、第二阶段的持续时间有关。

在伽马电压产生电路200正极输入端的输入电压VIN不变的情况下，通过调节开关控制单元在一个开关周期中第一阶段的持续时间(第一占空比D1)和第二阶段的持续时间(第二占空比D2)，即可实现调节本申请伽马电压产生电路200所输出的伽马电压大小，以在大批量生产时，可无需花费大量时间人力成本在前期的调试上，只需设置相应的第一占空比和第二占空比即可，有利于提高批量生产的效率。

实施例三：

参照图6，本申请还提出一种显示设备，该显示设备包括时序控制板100和伽马电压产生电路200，该伽马电压产生电路200的具体结构参照上述实施例，由于本显示设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，伽马电压产生电路200设于时序控制板100上，伽马电压产生电路200的正极输入端、负极输入端可分别与时序控制板100的正极输入端和负极输入端一一对应连接。

以上所述仅为本申请的可选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是在本申请的发明构思下，利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种伽马电压产生电路，所述伽马电压产生电路具有正极输入端、负极输入端、正极输出端以及负极输出端，所述伽马电压产生电路的正极输出端与所述伽马电压产生电路的负极输出端之间连接有负载电阻，其特征在于，所述伽马电压产生电路包括：

输入储能单元，所述输入储能单元的正极输入端与所述伽马电压产生电路的正极输入端连接，所述输入储能单元的负极输入端与所述伽马电压产生电路的负极输入端连接；

第一储能单元，所述第一储能单元的输入端与所述输入储能单元的正极输出端连接；

第二储能单元，所述第二储能单元的输入端与所述第一储能单元的输出端连接；

第三储能单元，所述第三储能单元的正极输入端与所述第二储能单元的输出端连接，所述第三储能单元的负极输入端与所述伽马电压产生电路的负极输入端连接；

开关控制单元，所述开关控制单元的第一输入端与所述第一储能单元的输出端连接，所述开关控制单元的第一输出端与所述输入储能单元的负极输出端连接，所述开关控制单元的第二输入端与所述第三储能单元的正极输出端连接，所述开关控制单元的第一受控端用于接入第一开关控制信号，所述开关控制单元的第二受控端用于接入第二开关控制信号；以及，

输出储能单元，所述输出储能单元的正极输入端与所述开关控制单元的第二输出端连接，所述输入储能单元的负极输入端与所述第三储能单元负极输出端连接，所述输出储能单元的正极输出端和负极输出端与所述伽马电压产生电路的正极输出端和负极输出端一一对应连接；

所述开关控制单元用于在接收到第一开关控制信号时，将所述第一储能单元的输出端与所述输入储能单元的负极输出端连接；所述开关控制单元用于在接收到第二开关控制信号时，将所述第三储能单元的正极输出端与所述输出储能单元的正极输入端连接；

所述第一开关控制信号的持续时间与一个开关周期的比值为第一占空比D1，所述第二开关控制信号的持续时间与一个开关周期的比值为第二占空比D2，所述开关控制单元用于根据所述第一占空比和所述第二占空比，调节所述伽马电压产生电路输出的伽马电压大小。

2.如权利要求1所述的伽马电压产生电路，其特征在于，所述开关控制单元包括：

第一开关电路，所述第一开关电路的输入端与所述第一储能单元的输出端连接，所述第一开关电路的输出端与所述输入储能单元的负极输出端连接，所述第一开关电路的受控端用于接入第一开关控制信号，所述第一开关电路用在接收到第一开关控制信号时，将所述第一储能单元的输出端与所述输入储能单元的负极输出端连接；以及，

第二开关电路，所述第二开关电路的输入端与所述第三储能单元的正极输出端连接，所述第二开关电路的输出端与所述输出储能单元的正极输入端连接，所述第二开关电路的受控端用于接入第二开关控制信号，所述第二开关电路用在接收到第二开关控制信号时，将所述所述第三储能单元的正极输出端与所述输出储能单元的正极输入端连接。

3.如权利要求1所述的伽马电压产生电路，其特征在于，所述第一储能单元包括：

第一电感，所述第一电感的第一端分别与与所述伽马电压产生电路的正极输入端连接，所述第一电感的第二端与所述第二储能单元的输入端连接。

4.如权利要求1所述的伽马电压产生电路，其特征在于，所述第二储能单元包括：

第一电容，所述第一电容的第一端与所述第一储能单元的输出端连接，所述第一电容的第二端与所述第三储能单元的正极输入端连接。

5.如权利要求1所述的伽马电压产生电路，其特征在于，所述第三储能单元包括：

第二电感，所述第二电感的第一端分别与所述第二储能单元的输出端以及所述开关控制单元的第二输入端连接，所述第二电感的第二端分别与所述伽马电压产生电路的负极输入端以及所述伽马电压产生电路的负极输出端连接。

6.如权利要求1所述的伽马电压产生电路，其特征在于，所述伽马电压产生电路的正极输入端和负极输入端用于与时序控制板的正极输入端和负极输入端一一对应连接。

7.如权利要求1所述的伽马电压产生电路，其特征在于，所述伽马电压产生电路还包括：第一运算放大器、第一开关器件以及第一电阻，所述第一运算放大器的正相输入端与所述伽马电压产生电路的正极输入端连接，所述第一运算放大器的反相输入端用于接入基准电压，所述第一运算放大器的反相输入端还经所述第一电阻接地，所述第一运算放大器的输出端与所述第一开关器件的受控端连接，所述第一开关器件的输入端与所述第一运算放大器的正相输入端连接，所述第一开关器件的输出端与所述第一储能单元的输入端连接。

8.如权利要求1-7任意一项所述的伽马电压产生电路，其特征在于，所述伽马电压产生电路还包括：

控制器，所述控制器分别与所述开关控制单元的第一受控端和第二受控端连接，所述控制器用于在一个开关周期中交替输出所述第一开关控制信号和所述第二开关控制信号。

9.一种伽马电压产生电路，所述伽马电压产生电路具有正极输入端、负极输入端、正极输出端以及负极输出端，所述伽马电压产生电路的正极输出端与所述伽马电压产生电路的负极输出端之间连接有负载电阻，其特征在于，所述伽马电压产生电路包括：

输入储能单元，所述输入储能单元的正极输入端与所述伽马电压产生电路的正极输入端连接，所述输入储能单元的负极输入端与所述伽马电压产生电路的负极输入端连接；

第一储能单元，所述第一储能单元的输入端与所述输入储能单元的正极输出端连接；

第二储能单元，所述第二储能单元的输入端与所述第一储能单元的输出端连接；

第三储能单元，所述第三储能单元的正极输入端与所述第二储能单元的输出端连接，所述第二储能单元的负极输入端与所述伽马电压产生电路的负极输入端连接；

第一开关电路，所述第一开关电路的输入端与所述第一储能单元的输出端连接，所述第一开关的输出端与所述输入储能单元的负极输出端连接，所述第一开关电路的受控端用于接入第一开关控制信号，所述第一开关电路用在接收到第一开关控制信号时，将所述第一储能单元的输出端与所述输入储能单元的负极输出端连接；

第二开关电路，所述第二开关电路的输入端与所述第三储能单元的正极输出端连接，所述第二开关的输出端与所述输出储能单元的正极输入端连接，所述第一开关电路的受控端用于接入第二开关控制信号，所述第二开关电路用在接收到第二开关控制信号时，将所述所述第三储能单元的正极输出端与所述输出储能单元的正极输入端连接；以及，

输出储能单元，所述输出储能单元的正极输入端与所述开关控制单元的第二输出端连接，所述输入储能单元的负极输入端与所述第三储能单元负极输出端连接，所述输出储能单元的正极输出端和负极输出端与所述伽马电压产生电路的正极输出端和负极输出端一一对应连接；

所述第一开关控制信号的持续时间与一个开关周期的比值为第一占空比D1，所述第二开关控制信号的持续时间与一个开关周期的比值为第二占空比D2，所述第一开关电路和所述第二开关电路用于根据所述第一占空比和所述第二占空比，调节所述伽马电压产生电路输出的伽马电压大小。

10.一种显示设备，其特征在于，所述显示设备包括：

时序控制板；以及

如权利要求1-9任意一项所述的伽马电压产生电路，所述伽马电压产生电路设于所述时序控制板上。

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