TW201526497A - 正負電壓產生電路、液晶顯示模組驅動系統及網路電話機 - Google Patents

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Chia-Cheng Sun
Hong-Guang Cheng
Jen-Tuan Chen
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Hon Hai Prec Ind Co Ltd
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Abstract

一種正負電壓產生電路，包括第一整流電路、第一穩壓電路、升壓電路、第二整流電路及第二穩壓電路。該第一整流電路用於對外部電壓信號進行整流。該第一穩壓電路用於將整流後的外部電壓信號進行穩壓以得到液晶顯示模組所需的負電壓。該升壓電路用於將該外部電壓信號進行升壓以輸出第一電壓。該第二整流電路用於對該第一電壓進行整流。該第二穩壓電路電用於將整流後的第一電壓進行穩壓以得到該液晶顯示模組所需的正電壓。本發明還提供一種液晶顯示模組驅動系統及網路電話機。

Description

正負電壓產生電路、液晶顯示模組驅動系統及網路電話機
本發明涉及正負電壓產生電路，尤其涉及一種應用在液晶顯示模組驅動系統內的正負電壓產生電路。
網路電話機的液晶顯示模組在正常工作時需要一組正電壓與負電壓的直流驅動，現有做法是藉由DC-DC變換來得到液晶顯示模組所需的正電壓與負電壓。由於液晶顯示模組所需的正電壓與負電壓的電流極小，從而導致DC-DC變換電路成本較高，轉換效率較差。因此，設計一種成本低廉、轉換效率良好的正電壓和負電壓產生電路成為一大研究課題。
有鑑於此，需提供一種正負電壓產生電路，其能提高電源使用效率。
此外，還需提供一種液晶顯示模組驅動系統，其能提高電源使用效率。
此外，還需提供一種網路電話機，其能提高電源使用效率。
本發明實施方式提供一種正負電壓產生電路，用於將外部電壓信號轉換為液晶顯示模組所需的正電壓與負電壓，該正負電壓產生電路包括第一整流電路、第一穩壓電路、升壓電路、第二整流電路及第二穩壓電路。該第一整流電路用於對該外部電壓信號進行整流。該第一穩壓電路電連接於該第一整流電路，用於將整流後的外部電壓信號進行穩壓以得到該液晶顯示模組所需的負電壓。該升壓電路用於將該外部電壓信號進行升壓以輸出第一電壓。該第二整流電路電連接於該升壓電路，用於對該第一電壓進行整流。該第二穩壓電路電連接於該第二整流電路，用於將整流後的第一電壓進行穩壓以得到該液晶顯示模組所需的正電壓。
優選地，該正負電壓產生電路還包括第一濾波電路及第二濾波電路。
該第一濾波電路電連接於該第一穩壓電路，用於對該第一穩壓電路輸出的負電壓進行濾波。該第二濾波電路電連接於該第二穩壓電路，用於對該第二穩壓電路輸出的正電壓進行濾波。
優選地，該升壓電路包括充放電單元。該充放電單元用於根據該外部電壓信號進行充放電，以使該第二電壓與該外部電壓信號進行疊加以實現對該外部電壓信號進行升壓。
優選地，該充放電單元為第一電容。該第二電壓由直流電壓輸出單元產生，該直流電壓輸出單元包括直流電壓源、第一電阻及第一二極體。該第一電阻一端電連接於直流電壓源。該第一二極體的正極電連接於第一電阻的另一端，負極電連接於充放電單元及第二整流電路，以使該外部電壓信號與該直流電壓源輸出的直流電壓進行疊加。
優選地，該充放電單元還用於隔離該直流電壓輸出單元與該第一整流電路，以使該第一整流電路對該外部電壓信號進行整流。
優選地，該第一穩壓電路包括第二電阻及第一穩壓管。該第二電阻一端電連接於第一整流電路。該第一穩壓管的正極電連接於第二電阻的另一端，負極接地。該第二穩壓電路包括第三電阻及第二穩壓管。該第三電阻一端電連接於第二整流電路。該第二穩壓管的負極電連接於第三電阻的另一端，正極接地。
優選地，該外部電壓信號為尖峰脈衝電壓。
優選地，該尖峰脈衝電壓的電壓值為大於7V且小於18V，該尖峰脈衝電壓的電流值小於1mA。
本發明實施方式提供一種液晶顯示模組驅動系統，包括液晶顯示模組、電源模組及正負電壓產生電路。該電源模組用於對該液晶顯示模組的背光源及晶片進行供電。該正負電壓產生電路包括第一整流電路、第一穩壓電路、升壓電路、第二整流電路及第二穩壓電路。該第一整流電路用於對該外部電壓信號進行整流。該第一穩壓電路電連接於該第一整流電路，用於將整流後的外部電壓信號進行穩壓以得到該液晶顯示模組所需的負電壓。該升壓電路用於將該外部電壓信號進行升壓以輸出第一電壓。該第二整流電路電連接於該升壓電路，用於對該第一電壓進行整流。該第二穩壓電路電連接於該第二整流電路，用於將整流後的第一電壓進行穩壓以得到該液晶顯示模組所需的正電壓。
優選地，該正負電壓產生電路電連接於該電源模組及該液晶顯示模組，用於獲取該電源模組進行電壓轉換時所產生之尖峰脈衝電壓。
本發明實施方式提供一種網路電話機，包括網路電話系統、液晶顯示模組、電源模組及電源輸入埠。該電源輸入埠用於接收外部乙太網供電系統輸入的電力信號並傳送至該電源模組，該電源模組用於將接收的電力信號進行電壓轉換以對該液晶顯示模組的背光源及晶片進行供電。該網路電話機還包括正負電壓產生電路，該正負電壓產生電路包括第一整流電路、第一穩壓電路、升壓電路、第二整流電路及第二穩壓電路。該第一整流電路用於對該外部電壓信號進行整流。該第一穩壓電路電連接於該第一整流電路，用於將整流後的外部電壓信號進行穩壓以得到該液晶顯示模組所需的負電壓。該升壓電路用於將該外部電壓信號進行升壓以輸出第一電壓。該第二整流電路電連接於該升壓電路，用於對該第一電壓進行整流。該第二穩壓電路電連接於該第二整流電路，用於將整流後的第一電壓進行穩壓以得到該液晶顯示模組所需的正電壓。
優選地，該正負電壓產生電路電連接於該電源模組及該液晶顯示模組，用於獲取該電源模組進行電壓轉換時所產生之尖峰脈衝電壓。
上述正負電壓產生電路、液晶顯示模組驅動系統及網路電話機將液晶顯示系統內的電源模組進行電壓轉換時所產生的尖峰脈衝電壓信號作為輸入電壓來產生液晶顯示模組所需的正電壓與負電壓，提高了電源轉換效率，同時使得電源模組輸出電壓更穩定。
圖1為本發明液晶顯示模組驅動系統一實施方式中的模組圖。
圖2為本發明正負電壓產生電路第一實施方式中的模組圖。
圖3為本發明正負電壓產生電路第二實施方式中的模組圖。
圖4為本發明第二實施方式中正負電壓產生電路的電路圖。
圖5為本發明一實施方式中液晶顯示模組驅動系統的電路圖。
圖6為本發明一實施方式中網路電話機的模組圖。
圖7為本發明一實施方式中網路電話機的電路圖。
圖1為本發明一實施方式中液晶顯示模組驅動系統1模組圖。在本實施方式中，液晶顯示模組驅動系統1包括電源模組10、正負電壓產生電路20及液晶顯示模組30，電源模組10與正負電壓產生電路20為驅動液晶顯示模組30提供所需的電壓。電源模組10將外部輸入電壓Vin轉換為液晶顯示模組30所需的電壓以對液晶顯示模組30供電，在本實施方式中，電源模組10輸出的電壓主要為液晶顯示模組30內的背光源(10V)、晶片(3.3V)等供電。正負電壓產生電路20電性連接於電源模組10，正負電壓產生電路20為液晶顯示模組30正常顯示提供所需的正電壓VGH與負電壓VGL。在本實施方式中，液晶顯示模組30所需的正電壓VGH為18V，負電壓VGL為-7V。
需要注意的是，由於液晶顯示模組30所需的正電壓VGH、負電壓VGL的電流均小於1毫安(mA)，在本實施方式中，正電壓VGH、負電壓VGL的電流均為0.205毫安，用現有的電壓轉換電路其電源轉換效率較差，在本實施方式中，正負電壓產生電路20藉由獲取電源模組10進行電壓轉換時所產生的尖峰脈衝電壓信號做為輸入電壓，然後進行電壓轉換以產生正電壓VGH與負電壓VGL，從而有效地利用了電源模組10所產生的尖峰脈衝電壓信號，也實現了把電源模組10所產生的尖峰脈衝電壓信號抑制，使電源模組10輸出電壓更穩定。
圖2為本發明一實施方式正負電壓產生電路20的模組圖。在本實施方式中，正負電壓產生電路20包括第一整流電路202、第一穩壓電路204、升壓電路206、第二整流電路208及第二穩壓電路210。在本實施方式中，正負電壓產生電路20將外部電壓信號轉換為液晶顯示模組30所需的正電壓VGH與負電壓VGL，外部電壓信號為電源模組10進行電壓轉換時所產生的尖峰脈衝電壓信號。第一整流電路202用於對外部電壓信號進行整流。第一穩壓電路204電連接於第一整流電路202，用於將整流後的外部電壓信號進行穩壓以得到液晶顯示模組30所需的負電壓VGL。升壓電路206用於將外部電壓信號進行升壓以輸出第一電壓。第二整流電路208電連接於升壓電路206，用於對第一電壓進行整流。第二穩壓電路210電連接於第二整流電路208，用於將整流後的第一電壓進行穩壓以得到液晶顯示模組30所需的正電壓VGH。
圖3為本發明另一實施方式正負電壓產生電路20a的模組圖。本實施方式中正負電壓產生電路20a與圖2所示正負電壓產生電路20基本相同。不同之處在於，正負電壓產生電路20a還包括第一濾波電路212及第二濾波電路214，升壓電路206包括充放電單元2062及直流電壓輸出單元。第一濾波電路212電連接於第一穩壓電路204，用於對第一穩壓電路204輸出的負電壓VGL進行濾波。第二濾波電路214電連接於第二穩壓電路210，用於對第二穩壓電路210輸出的正電壓VGH進行濾波。
在本實施方式中，外部電壓信號為電源模組10進行電壓轉換時所產生的尖峰脈衝電壓信號。充放電單元2062根據外部電壓信號進行充放電，直流電壓輸出單元2064用於輸出第二電壓。當充放電單元2062為放電狀態時，其放電電壓與第二電壓進行疊加，從而使得充放電單元2062能將直流電壓輸出單元2064輸出的第二電壓與外部電壓信號進行疊加以實現對外部電壓信號進行升壓，舉例而言，第二電壓可為5V直流電壓。
需要注意的，在本實施方式中，充放電單元2062還用於隔離直流電壓輸出單元2064與第一整流電路202，以使得第一整流電路202對外部電壓信號進行整流。
圖4為本發明一實施方式中正負電壓產生電路20b的電路圖。在本實施方式中，升壓電路206包括充放電單元2062及直流電壓輸出單元2064。充放電單元2062為第一電容C1。直流電壓輸出單元2064包括直流電壓源U1、第一二極體D1及第一電阻R1。第一二極體D1的負極電連接於第一電容C1的一端，第一二極體D1的正極電連接於第一電阻R1的一端，第一電阻R1的另一端電連接於直流電壓源U1。
第一整流電路202為第二二極體D2，第二二極體D2的負極電連接於第一電容C1的另一端。第一穩壓電路204包括第二電阻R2及第一穩壓二極體Z1，第二電阻R2一端電連接於第二二極體D2的正極，另一端電連接於第一穩壓二極體Z1的正極，第一穩壓二極體Z1的負極接地。第一濾波電路為第二電容C2，第二電容C2一端電連接於第二電阻R2與第一穩壓二極體Z1的公共端，另一端接地。藉由第二二極體D2的反向整流、第一穩壓二極體Z1的穩壓及第二電容C2的濾波，使得外部電壓信號轉換為液晶顯示模組30所需的負電壓VGL。
第二整流電路208為第三二極體D3，第三二極體D3的正極電連接於第一電容C1與外第一二極體D1的公共端。第二穩壓電路210包括第三電阻R3及第二穩壓二極體Z2，第三電阻R3一端電連接於第三二極體D3的負極，另一端電連接於第二穩壓二極體Z2的負極，第二穩壓二極體Z2的正極接地。第二濾波電路為第三電容C3，第三電容C3一端電連接於第三電阻R3與第二穩壓二極體Z2的公共端，另一端接地。藉由第一電容C1將外部電壓信號與第二電壓進行疊加以對外部電壓信號進行升壓，及將升壓後的外部電壓信號藉由第三三極管D3的整流及第二穩壓二極體Z2的穩壓，第三電容C3的濾波，使得外部電壓信號轉換為液晶顯示模組30所需的正電壓VGH。
圖5為本發明一實施方式中液晶顯示模組驅動系統1a的電路圖。在本實施方式中，液晶顯示模組驅動系統1a包括電源模組10a、正負電壓產生電路20b及液晶顯示模組30。在本實施方式中，電源模組10a用於將外部輸入電壓Vin轉換為液晶顯示模組30內的晶片、背光源等所需的電壓，電源模組10a包括變壓器T1、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6、第七電容C7、第三穩壓二極體Z3、第三穩壓二極體Z4及第一開關元件Q1。在本實施方式中，電源模組10a為現有技術中用於驅動液晶顯示模組30的電壓轉換電路，其電路的具體工作原理在此不再詳述。
舉例而言，電源模組10a為3.3V電壓轉換電路，主要用於為液晶顯示模組30內的晶片進行供電。變壓器T1的輸出端為方波電壓信號，電源模組10a在實際使用時由於元器件的參數或周圍環境的影響，變壓器T1的輸出的方波電壓信號包含有雜訊信號，也即尖峰脈衝電壓信號，尖峰脈衝電壓信號的電壓值大於方波電壓信號的電壓值。正負電壓產生電路20b獲取變壓器T1輸出的方波電壓信號所包含的尖峰脈衝電壓信號做為輸入電壓，然後進行電壓轉換來產生正電壓VGH與負電壓VGL以對液晶顯示模組30進行供電。
圖6為本發明一實施方式中網路電話機100的模組圖。在本實施方式中，網路電話機100是藉由乙太網供電系統40進行供電的。網路電話機100包括電源模組10、正負電壓產生電路20、液晶顯示模組30、電源輸入埠50及網路電話系統60。電源輸入埠50接收乙太網供電系統40輸入的電力信號並傳送至電源模組10以進行電壓轉換，電源模組10輸出轉換後的電壓以對液晶顯示模組30、網路電話系統60進行供電。在本實施方式中，電源模組10為現有技術中用於驅動液晶顯示模組30的電壓轉換電路，液晶顯示模組30、電源輸入埠50及網路電話系統60為現有技術中實現該相應功能的模組，其具體工作原理在此不再詳述。
圖7為本發明一實施方式中網路電話機100的電路圖。在本實施方式中，電源模組10b輸出的電壓為3.3V、5V、10V，主要用於為液晶顯示模組30、網路電話系統60進行供電，如晶片電壓3.3V、液晶顯示模組30的背光源電壓10V。正負電壓產生電路20b中的直流電壓源U1可以藉由電源模組10b獲得。
需要注意的是，在本實施方式中，如果不用正負電壓產生電路20b來產生液晶顯示模組30所需的正電壓VGH與負電壓VGL，也可以藉由利用現有的直流轉換模組對電源模組10b輸出的10V電壓進行電壓轉換來得到液晶顯示模組30所需的正電壓VGH與負電壓VGL。
上述正負電壓產生電路、液晶顯示模組驅動系統及網路電話機將液晶顯示系統內的電源模組進行電壓轉換時所產生的尖峰脈衝電壓信號作為輸入電壓來產生液晶顯示模組所需的正電壓與負電壓，提高了電源轉換效率，同時使得電源模組輸出電壓更穩定。
100‧‧‧網路電話機
1、1a‧‧‧液晶顯示模組驅動系統
10、10a、10b‧‧‧電源模組
20、20a、20b‧‧‧正負電壓產生電路
30‧‧‧液晶顯示模組
40‧‧‧乙太網供電系統
50‧‧‧電源輸入埠
60‧‧‧網路電話系統
202‧‧‧第一整流電路
204‧‧‧第一穩壓電路
206‧‧‧升壓電路
2062‧‧‧充放電單元
2064‧‧‧直流電壓輸出單元
208‧‧‧第二整流電路
210‧‧‧第二穩壓電路
212‧‧‧第一濾波電路
214‧‧‧第二濾波電路
R1、R2 、R3、R4、R5、R6、R7‧‧‧第一至第七電阻
D1、D2、D3‧‧‧第一至第三二極體
Q1‧‧‧第一開關元件
C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7‧‧‧第一至第六電容
Z1、Z2、Z3、Z4‧‧‧第一至第四穩壓二極體
T1‧‧‧變壓器
U1‧‧‧直流電壓源
VGH‧‧‧正電壓
VGL‧‧‧負電壓
Vin‧‧‧外部輸入電壓
無
20‧‧‧正負電壓產生電路
202‧‧‧第一整流電路
204‧‧‧第一穩壓電路
206‧‧‧升壓電路
208‧‧‧第二整流電路
210‧‧‧第二穩壓電路

Claims (12)

  1. 一種正負電壓產生電路，用於將外部電壓信號轉換為液晶顯示模組所需的正電壓與負電壓，該正負電壓產生電路包括：
    第一整流電路，用於對該外部電壓信號進行整流；
    第一穩壓電路，電連接於該第一整流電路，用於將整流後的外部電壓信號進行穩壓以得到該液晶顯示模組所需的負電壓；
    升壓電路，用於將該外部電壓信號進行升壓以輸出第一電壓；
    第二整流電路，電連接於該升壓電路，用於對該第一電壓進行整流；
    第二穩壓電路，電連接於該第二整流電路，用於將整流後的第一電壓進行穩壓以得到該液晶顯示模組所需的正電壓。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之正負電壓產生電路，還包括：
    第一濾波電路，電連接於該第一穩壓電路，用於對該第一穩壓電路輸出的負電壓進行濾波；
    第二濾波電路，電連接於該第二穩壓電路，用於對該第二穩壓電路輸出的正電壓進行濾波。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之正負電壓產生電路，其中該升壓電路包括：
    直流電壓輸出單元，用於產生第二電壓；
    充放電單元，用於根據該外部電壓信號進行充放電，以使該第二電壓與該外部電壓信號進行疊加以實現對該外部電壓信號進行升壓。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之正負電壓產生電路，其中該充放電單元為第一電容，該直流電壓輸出單元包括：
    直流電壓源；
    第一電阻，一端電連接於直流電壓源；
    第一二極體，正極電連接於第一電阻的另一端，負極電連接於充放電單元及第二整流電路，以使該外部電壓信號與該直流電壓源輸出的直流電壓進行疊加。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之正負電壓產生電路，其中該充放電單元還用於隔離該直流電壓輸出單元與該第一整流電路，以使該第一整流電路對該外部電壓信號進行整流。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之正負電壓產生電路，其中該第一穩壓電路包括：
    第二電阻，一端電連接於第一整流電路；
    第一穩壓管，正極電連接於第二電阻的另一端，負極接地；
    該第二穩壓電路包括：
    第三電阻，一端電連接於第二整流電路；
    第二穩壓管，負極電連接於第三電阻的另一端，正極接地。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之正負電壓產生電路，其中該外部電壓信號為尖峰脈衝電壓。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之正負電壓產生電路，其中該尖峰脈衝電壓的電壓值為大於7V且小於18V，該尖峰脈衝電壓的電流值小於1mA。
  9. 一種液晶顯示模組驅動系統，包括液晶顯示模組及電源模組，該電源模組用於對該液晶顯示模組的背光源及晶片進行供電，該液晶顯示模組驅動系統還包括如申請專利範圍第1-8任意一項所述之正負電壓產生電路。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之液晶顯示模組驅動系統，其中該正負電壓產生電路電連接於該電源模組及該液晶顯示模組，用於獲取該電源模組進行電壓轉換時所產生的尖峰脈衝電壓。
  11. 一種網路電話機，包括網路電話系統、液晶顯示模組、電源模組及電源輸入埠，該電源輸入埠用於接收外部乙太網供電系統輸入的電力信號並傳送至該電源模組，該電源模組用於將接收的電力信號進行電壓轉換以對該液晶顯示模組的背光源及晶片進行供電，該網路電話機還包括如申請專利範圍第1-8任意一項所述之正負電壓產生電路。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之網路電話機，其中該正負電壓產生電路電連接於該電源模組及該液晶顯示模組，用於獲取該電源模組進行電壓轉換時所產生的尖峰脈衝電壓。
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