CN1611998A - 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。在电源合电时，尽快收敛到所要求的电位。在电源合电时的一定期间中，在电容器(200)的两端施加DC电压，在经过所述一定期间后，在电容器(200)的一端施加DC电压，在另一端施加AC电压。

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来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，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：在每一扫描线上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5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21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：在电源合电时，电容器的电荷被充电需要时间，施加到对置电极的电压收敛到正常状态要相当长的时间。
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使电容器的电荷充电并施加所要求DC电压约需要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充电。
本发明的特征在于，输出AC电压和所述AC电压的峰-峰电压之间的规定值的第一DC电压的第一电压设定部；以及输出第二DC电压的第二电压设定部，在电源合电后一定期间，输出所述第一电压设定部输出的第一DC电压和所述第二电压设定部输出的第二DC电压而施加到所述电容器的两端，并在经过所述一定期间后，将所述第一电压设定部的输出电压变更为AC电压，并输出所述AC电压和所述第二DC电压。
另外，本发明最好包括：第一电阻器，配置在从所述第二电压设定部至所述电容器的路径上；以及开关，与所述第一电阻器并联连接，在电源合电后一定期间，使所述开关导通，对所述第一电阻器进行旁路而将所述第二DC电压施加到所述电容器，在经过所述一定期间后，通过将所述开关关断而将所述第二DC电压经由所述电阻器施加到所述电容器。
而且，本发明最好是通过由开关依次切换第三DC电压和地来生成所述AC电压。
而且，本发明最好是将通过用分压电阻对所述第三DC电压进行分压而生成的电压作为所述第一DC电压。
而且，本发明最好是将用所述分压电阻对所述第三DC电压进行1/2分压的电压作为所述第一DC电压。
而且，本发明最好是将按所述AC电压的一个周期进行平均的电压作为所述第一DC电压。
根据本发明，在电源电路的电源合电时，通过在电容器的两端施加DC电压并将电荷快速地给充电到电容器，与现有的电源电路相比，可将偏移了DC电压部分的AC输出电压尽快收敛到正常状态。
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恒常输出电压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恒常选择端子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的电压进行充电。
然后，在经过被认为结束上述充电的一定期间后，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中，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偏移的AC电压(峰-峰电压Vw)，使其以DC电压部分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，可使电容器200的充电状态尽快稳定。在此后施加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合上电源后，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2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。
这样，在本实施方式的电源电路中，由于使电容器两端的DC电压稳定后，才输出AC电压，所以可使对应DC电压部分V2偏移的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用DC电压部分偏移AC电压的电路中，使其尽快收敛到正常状态，即使用于其他用途，也未脱离本发明的发明宗旨。
[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，在电源断电时，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，仅将输出端子T2通过开关50来接地时，输出端子T2降到地电位将需要时间。
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仍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。

Claims (6)

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电压和所述AC电压的峰-峰电压之间的规定值的第一DC电压的第一电压设定部；以及
输出第二DC电压的第二电压设定部，
在电源合电后一定期间，输出所述第一电压设定部输出的第一DC电压和所述第二电压设定部输出的第二DC电压而施加到所述电容器的两端，并在经过所述一定期间后，将所述第一电压设定部的输出电压变更为AC电压，并将输出所述AC电压和所述第二DC电压。
2.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于包括：
第一电阻器，配置在从所述第二电压设定部至所述电容器的路径上；以及
开关，与所述第一电阻器并联连接，
在电源合电后一定期间，使所述开关导通，对所述第一电阻器进行旁路而将所述第二DC电压施加到所述电容器，在经过所述一定期间后，通过将所述开关关断而将所述第二DC电压经由所述电阻器施加到所述电容器。
3.如权利要求1和2任何一项所述的电源电路，其特征在于，
通过由开关依次切换第三DC电压和地来生成所述AC电压。
4.如权利要求3所述的电源电路，其特征在于，
将通过用分压电阻对所述第三DC电压进行分压而生成的电压作为所述第一DC电压。
5.如权利要求4所述的电源电路，其特征在于，
将用所述分压电阻对所述第三DC电压进行1/2分压的电压作为所述第一DC电压。
6.如权利要求1至5的任何一项所述的电源电路，其特征在于，
将按所述AC电压的一个周期进行平均的电压作为所述第一DC电压。
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