CN1324357C - 电源电路 - Google Patents

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Abstract

一种电源电路，输出DC电压和AC电压，以便在电容器的两端施加AC电压和DC电压而获得与所述DC电压对应偏移的AC电压。在电源断电时，尽快收敛到所要求的电位。电容器(200)的一端连接到第一输出端子，另一端连接到第二输出端子，设有开关(3)，在电源断电时，使输出端子(T1)和电压设定电路(10)之间的阻抗与电源断电前相比为高阻抗；以及开关(50)，将与电压设定部(20)输出的DC电压不同的电位提供给输出端子(T2)。

Description

电源电路
技术领域
本发明涉及电源电路，输出DC电压和AC电压，以便在电容器的两端施加AC电压和DC电压而获得与所述DC电压对应偏移的AC电压。
背景技术
近年来，以薄型、省电为特征的LCD，从装载在携带电话上的小型LCD到以壁挂电视为代表的大型LCD，被以各种方式利用。这种LCD中，在液晶上施加电压，改变液晶的取向状态，控制光的透过率从而对显示进行控制。
在对这种液晶施加电压的控制中，有使用薄膜晶体管(Thin FilmTransistor，以下称为“TFT”)的有源矩阵方式，用图4对其进行说明(参照专利文献1)。横向的栅极线300和纵向的漏极线400被交叉配置，由此划分像素。在各像素中，设置作为开关元件的TFT500，将每个像素中分别形成的像素电极连接到TFT500的源极。与这样形成的各像素的像素电极整体相对，设置共用的对置电极900，在各像素电极和对置电极900之间封入液晶。因此，由各像素的像素电极、共用液晶、对置电极900形成一个像素的液晶600。另外，将在辅助电容线800之间形成的辅助电容700连接到TFT500和像素电极的连接点上。
这种有源矩阵方式中，对栅极线300依次施加使TFT500导通的栅极电压，使施加了栅极电压的行的全部TFT500导通，从而使其漏极-源极间导通。然后，依次输入到漏极线400的像素的视频信号经由TFT500，保持在辅助电容700中，并施加到各个像素电极。因此，对各像素电极施加与其像素的视频信号对应的电压，通过将该电压施加到像素电极和对置电极900之间的液晶600，可在一条的水平扫描线上显示与视频信号对应的图像。然后，通过对各水平扫描线的像素重复上述步骤，可进行画面显示。
再有，LCD中的辅助电容700通过保持电压而保持一个场之间像素电极的电位，对液晶600持续施加电压，显示一个画面部分的图像。
而且，近年来还提出交流驱动方式：在每一扫描线使视频信号的极性反转，对置电极900的电压也在每一扫描线反转极性。
图5表示该交流驱动方式的电源电路的现有例。在该电源电路中，在电容器的两端施加AC电压和DC电压，并将以DC电压大小变动的AC电压输出，将其提供给上述的对置电极900。图4所示电源电路110由输出AC电压的电压设定部11、以及输出DC电压的电压设定部21构成，在电压设定部11中，通过由开关元件将作为DC电压的Vw与地电平(0V)进行开关转换，产生AC电压(脉冲电压)，通过电容器200将DC分量除去并作为AC电压提供给输出Out。另一方面，电压设定部212输出的作为DC电压分量的V2经由电阻器40而提供给输出Out。由此，对于来自电压设定部11的AC电压，在输出Out上获得以来自电压设定部21的DC电压变动的AC电压。再有，电阻器40防止输出Out对AC电压的电压设定部21的影响。
[专利文献]特开2000-81606
这里，上述现有的电源电路用于向LCD的对置电极施加AC电压时，其频率需要与数十Hz左右的低频率的LCD水平扫描线的切换定时匹配。因此，连接到电源电路的电容器的电容必须使用数十μF左右的比较大的电容，而且连接到电压设定部21的电阻器也必须是数百kΩ的比较大的电阻。因此，具有以下问题：在电源断电时，电容器的电荷被放电需要时间，施加到对置电极的电压收敛到0V要相当长的时间。
假如输出AC电压的电压设定部11的内部阻抗为0Ω，而电容为47μF、电阻为100kΩ，则电压设定部21使电容器的电荷放电并收敛到0V约需要2秒钟。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电源电路，可有效地进行电容器的放电。
本发明的特征在于，输出AC电压的第一电压设定部；输出DC电压的第二电压设定部；输出所述第一电压设定部的AC电压的第一输出端子；输出所述第二电压设定部的DC电压的第二输出端子，所述电容器的一端连接到所述第一输出端子，另一端连接到所述第二输出端子。该电源电路具有：在电源断电时，使所述第一输出端子和第一电压设定电路之间的阻抗为无限大的第一部件；以及将与所述第二电压设定部输出的DC电压不同的电位提供给所述第二输出端子的第二部件。
另外，本发明最好包括：电阻器，连接到所述第二电压设定部，所述第二部件是第二开关，该第二开关连接在所述第二输出端子和所述电阻器和地之间，在电源断电时，连接所述地和所述第二输出端子。
而且，本发明最好包括：电阻器，连接到所述第二电压设定部；以及第三电压设定部，输出与所述第二电压设定部不同的电位，所述第二部件是第一开关，该第一开关连接在所述第二输出端子和所述电阻器和所述第三电压设定部之间，在电源断电时，连接所述第三电压设定部和所述第二输出端子。
而且，本发明最好其特征在于，使所述第三电压设定部输出的电位为0V。
而且，本发明最好所述第一部件是第一开关，该第一开关连接在所述第一输出端子和所述第一电压设定部之间，通过在电源断电时开路，使所述第一输出端子和第一电压设定电路之间的阻抗与电源断电前相比为高阻抗。
根据本发明，在电源电路的电源断电时，与现有的电源电路相比，可使以DC电压变动的AC输出电压尽快收敛到地电平(0V)。
附图说明
图1是本发明的实施方式的电源电路的电路图。
图2是表示本发明的实施方式的电源电路的电源合电时的输出波形的图。
图3是表示本发明的实施方式的电源电路的电源断电时的输出波形的图。
图4是以有源矩阵方式形成的LCD的等效电路图。
图5是现有的电源电路的电路图。
具体实施方式
下面利用附图说明实施本发明的最佳方式。图1表示本发明的实施例的电源电路的结构。图1所示电源电路100由输出AC电压的电压设定部10和输出DC电压的电压设定部20构成。电压设定部10由信号发生部1和分压部2构成。
信号发生部1具有产生基准电压Vw的电源1-1，该电源1-1的输出被缓冲放大器1-2稳定。缓冲放大器1-2的输出输入到开关1-3的一个输入端，该开关1-3的另一输入端被连接到地。而且，通过该开关1-3进行开关转换，信号发生部1输出以地电平和基准电压Vw依次变化的AC电压(脉冲电压)。分压部2的一端被施加缓冲放大器1-2的输出，而另一端为连接到地的电阻值为R2和R3的两个电阻器2-1、2-2串联连接。因而，从两个电阻器2-1、2-2的连接点获得的分压电压经由缓冲放大器3-3而被输出。分压部2的输出根据电阻值R2、R3的值可调整，但最好使R2＝R3。因此，输出为(1/2)Vw。作为信号发生部1的输出的AC电压和分压部2的输出被输入到开关3。因此，开关3通过开关转换可选择输出来自信号发生部1的AC电压和来自分压部2的DC电压的其中任何一个。而且，该开关的输出端与连接到外接的电容器200的一端的输出端子T1连接。
另外，电压设定部20由输出基准电压V2的电源20-1、以及使该电源20-1的输出稳定的缓冲放大器20-2构成。因此，从电压设定部20始终输出电压V2的DC电压。该电压设定部20的输出与电阻器40和开关30的并联连接的一端连接，另一端经由开关50与连接到外接电容器200的另一端的输出端子T2连接。开关50作为输入侧的端子，具有与电阻器40和开关30并联连接的端子A、以及与地连接的端子B，输出侧与输出端T2连接。因此，在将开关50连接到A的状态，通过使开关30导通，电压设定部20的输出原样施加到电容器200的另一端，通过使开关30关断，电压设定部20的输出经由电阻器40连接到电容器200的另一端。
再有，本实施方式的电压电路，被集成为一个集成电路，外装电容器200。因此，连接到电容器200的输出端子T2的一侧向液晶板提供作为交流驱动其对置电极的信号。
在本实施方式中，在电源电路100中，如下控制各开关以使供给液晶板的电压为合适的电压。再有，这些控制基于来自外部微机等的信号来进行，但也可以内置控制部。
[电源合电时的动作]
电源合电时，开关50始终选择端子A，故省略说明。首先，在系统的电源合电后的一定期间中，使开关30导通，同时开关3连接到选择了分压部2的A。再有，开关1-3不确定也可以。通过开关30导通而将电阻器40旁路，由电压设定部20输出的DC电压V2从输出端T2输出。另一方面，开关50被连接到A，分压部2的输出从输出端T1输出。再有，分压部2的输出为Vw×(R3/(R2+R3))，该电压是AC电压(脉冲电压)的一个周期的平均电压，在占空比为50％时，使其为(1/2)Vw(R2＝R3)。因此，DC电压V2和DC电压Vw×(R3/(R2+R3))被施加到电容器200的两端。由此，电容器200被Vw×(R3/(R2+R3))-V2的电压充电。
然后，在经过可认为上述充电结束的一定期间后，使开关30关断，同时将开关3连接到B。然后，以规定的频率切换开关1-3，从信号发生部1输出振幅为Vw的AC电压(脉冲电压)。由此，经由电阻器40从输出端T2输出DC电压V2，从输出端T1输出振幅为Vw的AC电压，并将它们施加在电容器200的两端。因此，在电容器200，来自输出端子T2的AC分量传递到另一端，在连接在液晶板的输入端的端子OUT上获得DC变动的AC电压(峰-峰电压Vw)，使其以DC电压分量V2为中心变化。这样，本实施方式中，在电源合电时，从提供AC电压的端子T1向电容器200施加AC电压的一个周期的平均电压。该电压是施加AC电压时电容器200的一端侧的DC电压。因此，与从最初施加AC电压的情况相比，可使电容器200的一端的电压尽快稳定。而且，从向电容器200的另一端提供DC电压的端子T2，将电阻器40旁路，直接提供来自电压设定部20的电压V2。因此，可使电容器200的另一端的电压尽快稳定。由此，在可使电容器200的充电状态尽快稳定，其后施加AC电压时，可稳定获得以DC电压V2为中心变动的DC偏移的AC电压。这样，根据本实施方式，可尽快收敛到正常状态。
图2表示在从本电源电路不工作的省电模式开启电源后，以AC电压输出时的波形图。上图是输出端子T1的电压变化，下图是输出端子T2的电压变化。这样，输出端子T1是以(1/2)Vw为中心变动的脉冲电压，输出端子T2是以电压V2为中心变动的脉冲电压，得到最初的稳定输出。
再有，在上述的例子中，AC电压的占空比为50％，将(1/2)Vw作为分压部2的输出，但AC电压的中心电压是其一个周期的平均电压，即使占空比不同，只要以脉冲电压的一个周期的平均电压作为分压部的输出就可以。另外，将电源合电时的一定期间按照设计规格设定为合适的期间就可以。
[电源断电时的动作]
如上所述，在通常动作时，通过开关50来选择端子A，从输出端子T1输出以(1/2)Vw为中心电压的AC电压，从输出端子T2输出以V2为中心电压的AC电压。
这里，在转移到省电模式时，液晶板的电源断电。但是，由于液晶板整体上起大电容的作用，其电压值难以降到地电位。因此，要求对置电极900的电压尽快降到地。本实施方式中，在电源断电时，通过上述的开关50来选择B端子，将输出端子T2连接到地。因此，在电压下降时，使液晶板的对置电极900尽快转到地电位。这里，在输出端子T1、T2间，连接大电容的电容器200。因此，根据输出端子T1的电位以及电容器的充电状态，输出端子T2的电压受到影响，如果电容器200的充电电荷不放电，则输出端子T2不能成为地电位。因此，仅仅通过开关50将输出端子T2接地，则输出端子T2降到地电位花费时间。
本实施方式中，在电源断电时，电容器200的另一端开路。即，在开关3中，从端子A、B双方切断。由此，在电容器200维持充电状态的情况下，输出端子T2可变动，输出端子T2很快变成地电位。这样，根据本实施方式，在电源断电时，在开关50中，选择地并将连接到电容器200的一端的端子T2连接到地，同时，开关3开路，电容器200的另一端电气开路。由此，输出端子T2可尽快降到地，可尽快将液晶板的对置电极900设定为地电位。
图3示出电源断电时输出端子T1、T2的电压变化。这样，输出端子T2的电压迅速变成地电位，输出端子T1只对应于电容器200的充电电压的V2-(1/2)Vw而变成比地低的电压。这样，在本实施方式中，在电源断电时，可尽快使输出电压降到地电位。因此，在电源断电时，可使液晶板的对置电极的电压迅速降到地电位。
此外，取代将开关50接地，而通过连接输出所要求的DC电压的第三电压设定部，在电源断电时，可尽快收敛到所要求的电压，例如可作为省电模式的待机状态。而且，通过使第三电压设定部的输出电压为0V，可获得与将开关50设置为地时相同的效果。
这样，在本实施方式的电源电路中，由于先使电容器两端的DC电压稳定，而后输出AC电压，所以可使对应DC电压分量V2变动的AC输出电压(振幅Vw)尽快收敛到正常状态。而且，在上述的说明中，以向TFT-LCD中的交流驱动方式的对置电极施加电压为例进行了说明，但本发明的宗旨是在以DC电压分量偏移AC电压的电路中，在电源断电时，使其尽快收敛到所要求的电位，即使用于其他用途，也未脱离本发明的宗旨。

Claims (5)

1.一种电源电路，输出DC电压和AC电压，以便在电容器的两端施加所述AC电压和所述DC电压而获得与所述DC电压对应偏移的AC电压，其特征在于，它包括：
输出AC电压的第一电压设定部；
输出DC电压的第二电压设定部；
输出所述第一电压设定部的AC电压的第一输出端子；以及
输出所述第二电压设定部的DC电压的第二输出端子，
所述电容器的一端连接到所述第一输出端子，另一端连接到所述第二输出端子，
该电源电路具有：在电源断电时，使所述第一输出端子和第一电压设定电路之间的阻抗为无限大的第一部件；以及
将与所述第二电压设定部输出的DC电压不同的电位提供给所述第二输出端子的第二部件。
2.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于包括：
电阻器，连接到所述第二电压设定部，
所述第二部件是第二开关，该第二开关连接在所述第二输出端子和所述电阻器及地之间，在电源断电时，连接所述地和所述第二输出端子。
3.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于包括：
电阻器，连接到所述第二电压设定部；以及
第三电压设定部，输出与所述第二电压设定部不同的电位，
所述第二部件是第二开关，该第二开关连接在所述第二输出端子和所述电阻器和所述第三电压设定部之间，在电源断电时，连接所述第三电压设定部和所述第二输出端子。
4.如权利要求3所述的电源电路，其特征在于，
使所述第三电压设定部输出的电位为0V。
5.如权利要求1至4的任何一项所述的电源电路，其特征在于：
所述第一部件是第一开关，该第一开关连接在所述第一输出端子和所述第一电压设定部之间，通过在电源断电时开路，使所述第一输出端子和第一电压设定电路之间的阻抗为无限大。
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