WO2020124668A1 - 电压调整电路及电压调整方法 - Google Patents

电压调整电路及电压调整方法 Download PDF

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adjustment
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Inventor
杨勇
王拂依
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深圳市华星光电半导体显示技术有限公司
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current
    • G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • G05F1/561—Voltage to current converters

Definitions

  • CTR Ray Tube
  • the present invention first provides a voltage adjustment circuit, including a drive current generation module and a voltage adjustment module;
  • the voltage adjustment circuit further includes a capacitor, a first resistor, and a second resistor; one end of the capacitor is electrically connected to the output end of the voltage adjustment module, and the other end is grounded; one end of the first resistor is electrically connected to the drive current generation module The output end of the other end is electrically connected to the control end of the voltage adjustment module, so that the output end of the drive current generation module is electrically connected to the control end of the voltage adjustment module via the first resistor; one end of the second resistance The control end of the voltage adjustment module is electrically connected, and the other end is electrically connected to the input end of the voltage adjustment module.
  • the present invention provides a voltage adjustment circuit, including a drive current generation module 10 And voltage adjustment module 20 .
  • the driving current generating module 10 For integrated chips, such as application-specific integrated chips ( ASIC ).
  • ASIC application-specific integrated chips

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)

Abstract

一种电压调整电路及电压调整方法，所述电压调整电路包括驱动电流产生模块（10）及电压调整模块（20），驱动电流产生模块（10）的输入端接入调节信号（Vstring），输出端电性连接电压调整模块（20）的控制端向其输出驱动电流（I），电压调整模块（20）的输入端接入输入电压（VIN），输出端输出输出电压（VOUT），调节信号（Vstring）的信号值可调，驱动电流产生模块（10）在所述调节信号（Vstring）的信号值为与一目标电压值对应的给定信号值时将其输出的驱动电流（I）的电流值调整至与目标电压值对应的调整值以控制电压调整模块（20）将输出电压（VOUT）的电压值调整为目标电压值，从而能够获得稳定的输出电压（VOUT），并且可以调整输出电压（VOUT）的电压值。

Description

电压调整电路及电压调整方法 技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种电压调整电路及电压调整方法。
 背景技术
随着显示技术的发展，液晶显示装置（Liquid Crystal Display，LCD）等平面显示装置因具有高画质、省电、机身薄及应用范围广等优点，已经逐步取代阴极射线管（Cathode Ray Tube，CRT）显示屏，被广泛的应用于手机、电视、个人数字助理、数字相机、笔记本电脑、台式计算机等各种消费性电子产品，成为显示装置中的主流。
现有市场上的液晶显示装置大部分为背光型液晶显示器，其包括液晶显示面板及 背光模组(backlight module)。液晶显示面板的工作原理是在两片平行的玻璃基板当中放 置液晶分子，两片玻璃基板中间有许多垂直和水平的细小电线，通过通电与否来控制液晶 分子改变方向，将背光模组的光线折射出来产生画面。
液晶显示装置内部一般设有各类型的电路，向各类型的电路输出电压值稳定的电压是保证电路能够正常工作的必要条件。当输出至电路中的电压存在不稳定的情况时，若电压低于标准电压，则电路无法正常工作，若电压高于标准电压，则严重时可能会损坏电路。是否能够向电路可靠地输出稳定的电压直接决定了显示装置的电路系统的性能优劣。
为解决上述问题，现有技术一般会利用稳压电路提供稳定的输出电压至其他电路中。常见的稳压电路一般制作为集成芯片，此类稳压电路在实际应用中虽然具有使用简单的优点，但是一般只能够将输入电压转换为特定电压值的输出电压稳定输出，调变性能难以满足实际需求。
 技术问题
本发明的目的在于提供一种电压调整电路，能够得到稳定输出电压，且输出电压的电压值可调。
本发明的另一目的在于提供一种电压调整方法，能够得到稳定的输出电压，且输出电压的电压值可调。
 技术解决方案
为实现上述目的，本发明首先提供一种电压调整电路，包括驱动电流产生模块及电压调整模块；
所述驱动电流产生模块的输入端接入调节信号，输出端电性连接电压调整模块的控制端向其输出驱动电流；所述电压调整模块的输入端接入输入电压，输出端输出输出电压；
所述调节信号的信号值可调；所述驱动电流产生模块用于在所述调节信号的信号值为与一目标电压值对应的给定信号值时将其输出的驱动电流的电流值调整至与目标电压值对应的调整值以控制电压调整模块将输出电压的电压值调整为目标电压值。
所述电压调整模块为NPN型三极管；所述电压调整模块的控制端为NPN型三极管的基极，所述电压调整模块的输入端为NPN型三极管的集电极，所述电压调整模块的输出端为NPN型三极管的发射极；
所述调整值满足：V0=VIN-β×I0×Re；
其中V0为目标电压值，VIN为输入电压的电压值，β为NPN型三极管的放大倍数，I0为所述调整值，Re为预设的关于I0的函数，表示NPN型三极管的基极电流的电流值为I0时NPN型三极管对应具有的阻抗值。
所述驱动电流产生模块为集成芯片。
所述驱动电流产生模块包括处理单元及电流源，所述处理单元的输入端接入调节信号，输出端电性连接所述电流源的输入端，所述电流源的输出端电性连接电压调整模块的控制端；
所述电流源用于输出驱动电流；所述处理单元用于在所述调节信号的信号值为与一目标电压值对应的给定信号值时控制电流源将其输出的驱动电流的电流值调整至与目标电压值对应的调整值以控制电压调整模块将输出电压的电压值调整为目标电压值。
所述电压调整电路还包括电容、第一电阻及第二电阻；所述电容的一端电性连接电压调整模块的输出端，另一端接地；所述第一电阻的一端电性连接驱动电流产生模块的输出端，另一端电性连接电压调整模块的控制端，从而所述驱动电流产生模块的输出端经所述第一电阻与电压调整模块的控制端电性连接；所述第二电阻的一端电性连接电压调整模块的控制端，另一端电性连接电压调整模块的输入端。
本发明还提供一种电压调整方法，包括如下步骤：
步骤S1、提供电压调整电路；
所述电压调整电路包括驱动电流产生模块及电压调整模块；
所述驱动电流产生模块的输入端接入调节信号，输出端电性连接电压调整模块的控制端向其输出驱动电流；所述电压调整模块的输入端接入输入电压，输出端输出输出电压；
步骤S2、对调节信号的信号值进行调整，使得调节信号的信号值为与一目标电压值对应的给定信号值；
步骤S3、所述驱动电流产生模块将其输出的驱动电流的电流值调整至与目标电压值对应的调整值以控制电压调整模块将输出电压的电压值调整为目标电压值。
所述电压调整模块为NPN型三极管；所述电压调整模块的控制端为NPN型三极管的基极，所述电压调整模块的输入端为NPN型三极管的集电极，所述电压调整模块的输出端为NPN型三极管的发射极；
所述步骤S3中，所述调整值满足：V0=VIN-β×I0×Re；
其中V0为目标电压值，VIN为输入电压的电压值，β为NPN型三极管的放大倍数，I0为所述调整值，Re为预设的关于I0的函数，表示NPN型三极管的基极电流的电流值为I0时NPN型三极管对应具有的阻抗值。
所述驱动电流产生模块为集成芯片。
所述驱动电流产生模块包括处理单元及电流源，所述处理单元的输入端接入调节信号，输出端电性连接所述电流源的输入端，所述电流源的输出端电性连接电压调整模块的控制端；
所述电流源输出驱动电流；所述步骤S3中，所述处理单元控制电流源将其输出的驱动电流的电流值调整至与目标电压值对应的调整值以控制电压调整模块将输出电压的电压值调整为目标电压值。
所述电压调整电路还包括电容、第一电阻及第二电阻；所述电容的一端电性连接电压调整模块的输出端，另一端接地；所述第一电阻的一端电性连接驱动电流产生模块的输出端，另一端电性连接电压调整模块的控制端，从而所述驱动电流产生模块的输出端经所述第一电阻与电压调整模块的控制端电性连接；所述第二电阻的一端电性连接电压调整模块的控制端，另一端电性连接电压调整模块的输入端。
 有益效果
本发明的有益效果：本发明的电压调整电路包括驱动电流产生模块及电压调整模块，驱动电流产生模块的输入端接入调节信号，输出端电性连接电压调整模块的控制端向其输出驱动电流，电压调整模块的输入端接入输入电压，输出端输出输出电压，调节信号的信号值可调，驱动电流产生模块在所述调节信号的信号值为与一目标电压值对应的给定信号值时将其输出的驱动电流的电流值调整至与目标电压值对应的调整值以控制电压调整模块将输出电压的电压值调整为目标电压值，从而能够获得稳定的输出电压，并且可以调整输出电压的电压值。本发明的电压调整方法能够得到稳定的输出电压，且输出电压的电压值可调。
 附图说明
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图中，
图1为本发明的电压调整电路的电路图；
图2为本发明的电压调整方法的流程图。
 本发明的实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图 1 ，本发明提供一种电压调整电路，包括驱动电流产生模块 10 及电压调整模块 20 。
所述驱动电流产生模块 10 的输入端接入调节信号 Vstring ，输出端电性连接电压调整模块 20 的控制端向其输出驱动电流 I 。所述电压调整模块 20 的输入端接入输入电压 VIN ，输出端输出输出电压 VOUT 。
所述调节信号 Vstring 的信号值可调。所述驱动电流产生模块 10 用于在所述调节信号 Vstring 的信号值为与一目标电压值对应的给定信号值时将其输出的驱动电流 I 的电流值调整至与目标电压值对应的调整值以控制电压调整模块 20 将输出电压 VOUT 的电压值调整为目标电压值。
具体地，请参阅图 1 ，所述电压调整模块 20 为 NPN 型三极管 Q1 。所述电压调整模块 20 的控制端为 NPN 型三极管 Q1 的基极，所述电压调整模块 20 的输入端为 NPN 型三极管 Q1 的集电极，所述电压调整模块 20 的输出端为 NPN 型三极管 Q1 的发射极。
所述调整值满足： V0=VIN- β× I0 × Re 。
其中 V0 为目标电压值， VIN 为输入电压 VIN 的电压值，β为 NPN 型三极管 Q1 的放大倍数， I0 为所述调整值， Re 为预设的关于 I0 的函数，表示 NPN 型三极管 Q1 的基极电流的电流值为 I0 时 NPN 型三极管 Q1 对应具有的阻抗值，且 Re 与 I0 呈负相关。进一步地，可以预先向 NPN 型三极管 Q1 的基极输入电流值为不同的调整值的驱动电流，获得 NPN 型三极管 Q1 在基极输入电流值为不同的调整值的驱动电流时 NPN 型三极管 Q1 对应具有的阻抗值，从而得到调整值与 NPN 型三极管 Q1 的阻抗值之间的函数关系，从而使得 Re 能够表示为关于 I0 的函数。
具体地，所述驱动电流产生模块 10 为集成芯片。
具体地，所述驱动电流产生模块 10 包括处理单元 11 及电流源 12 ，所述处理单元 11 的输入端接入调节信号 Vstring ，输出端电性连接所述电流源 12 的输入端，所述电流源 12 的输出端电性连接电压调整模块 20 的控制端也即 NPN 型三极管 Q1 的基极。所述电流源 12 用于输出驱动电流 I 。所述处理单元 11 用于在所述调节信号 Vstring 的信号值为与一目标电压值对应的给定信号值时控制电流源 12 将其输出的驱动电流 I 的电流值调整至与目标电压值对应的调整值以控制电压调整模块 20 将输出电压 VOUT 的电压值调整为目标电压值。
具体地，所述电压调整电路还包括电容 C1 ，所述电容 C1 的一端电性连接电压调整模块 20 的输出端也即 NPN 型三极管 Q1 的发射极，另一端接地。
具体地，所述电压调整电路还包括第一电阻 R1 及第二电阻 R2 。所述第一电阻 R1 的一端电性连接驱动电流产生模块 10 的输出端，另一端电性连接电压调整模块 20 的控制端也即 NPN 型三极管 Q1 的基极，从而所述驱动电流产生模块 10 的输出端经所述第一电阻 R1 与电压调整模块 20 的控制端也即 NPN 型三极管 Q1 的基极电性连接。所述第二电阻 R2 的一端电性连接电压调整模块 20 的控制端也即 NPN 型三极管 Q1 的基极，另一端电性连接电压调整模块 20 的输入端也即 NPN 型三极管 Q1 的集电极。
需要说明的是，本发明的电压调整电路中，调节信号 Vstring 的信号值可调，在需要将输出电压 VOUT 的电压值调整为一目标电压值时，将调节信号 Vstring 的信号值调整为与该目标电压值对应的给定信号值，驱动电流产生模块 10 此时将其输出的驱动电流 I 也即输入电压调整模块 20 的控制端也即 NPN 型三极管 Q1 的基极的电流的电流值调整至与目标电压值对应的调整值，该调整值满足 V0=VIN- β× I0 × Re ，以使得输出电压 VOUT 的电压值为目标电压值，也即本发明利用对调节信号 Vstring 的信号值进行调整的方式调整驱动电流 I 也即输入电压调整模块 20 的控制端的电流的电流值，以调整电压调整模块 20 输出的输出电压 VOUT 的电压值，实现输出电压 VOUT 的电压值可调，而调节信号 Vstring 的信号值不变时，驱动电流 I 的电流值就不会改变，使得输出电压 VOUT 不会改变，从而能够获得稳定的输出电压 VOUT 。
请参阅图 2 ，基于同一发明构思，本发明还提供一种电压调整方法，包括如下步骤：
步骤 S1 、请参阅图 1 ，提供电压调整电路。
所述电压调整电路包括驱动电流产生模块 10 及电压调整模块 20 。所述驱动电流产生模块 10 的输入端接入调节信号 Vstring ，输出端电性连接电压调整模块 20 的控制端向其输出驱动电流 I 。所述电压调整模块 20 的输入端接入输入电压 VIN ，输出端输出输出电压 VOUT 。
具体地，所述驱动电流产生模块 10 为集成芯片，例如特定应用集成芯片（ ASIC ）。
具体地，请参阅图 1 ，所述电压调整模块 20 为 NPN 型三极管 Q1 。所述电压调整模块 20 的控制端为 NPN 型三极管 Q1 的基极，所述电压调整模块 20 的输入端为 NPN 型三极管 Q1 的集电极，所述电压调整模块 20 的输出端为 NPN 型三极管 Q1 的发射极。
具体地，请参阅图 1 ，所述驱动电流产生模块 10 包括处理单元 11 及电流源 12 。所述处理单元 11 的输入端接入调节信号 Vstring ，输出端电性连接所述电流源 12 的输入端，所述电流源 12 的输出端电性连接电压调整模块 20 的控制端也即 NPN 型三极管 Q1 的基极。所述电流源 12 用于输出驱动电流 I 。
具体地，所述电压调整电路还包括电容 C1 ，所述电容 C1 的一端电性连接电压调整模块 20 的输出端也即 NPN 型三极管 Q1 的发射极，另一端接地。
具体地，所述电压调整电路还包括第一电阻 R1 及第二电阻 R2 。所述第一电阻 R1 的一端电性连接驱动电流产生模块 10 的输出端，另一端电性连接电压调整模块 20 的控制端也即 NPN 型三极管 Q1 的基极，从而所述驱动电流产生模块 10 的输出端经所述第一电阻 R1 与电压调整模块 20 的控制端也即 NPN 型三极管 Q1 的基极电性连接。所述第二电阻 R2 的一端电性连接电压调整模块 20 的控制端也即 NPN 型三极管 Q1 的基极，另一端电性连接电压调整模块 20 的输入端也即 NPN 型三极管 Q1 的集电极。
步骤 S2 、对调节信号 Vstring 的信号值进行调整，使得调节信号 Vstring 的信号值为与一目标电压值对应的给定信号值。
步骤 S3 、所述驱动电流产生模块 10 将其输出的驱动电流 I 的电流值调整至与目标电压值对应的调整值以控制电压调整模块 20 将输出电压 VOUT 的电压值调整为目标电压值。
所述调整值满足： V0=VIN- β× I0 × Re 。
其中 V0 为目标电压值， VIN 为输入电压 VIN 的电压值，β为 NPN 型三极管 Q1 的放大倍数， I0 为所述调整值， Re 为预设的关于 I0 的函数，表示 NPN 型三极管 Q1 的基极电流的电流值为 I0 时 NPN 型三极管 Q1 对应具有的阻抗值，且 Re 与 I0 呈负相关。进一步地，可以预先向 NPN 型三极管 Q1 的基极输入电流值为不同的调整值的驱动电流，获得 NPN 型三极管 Q1 在基极输入电流值为不同的调整值的驱动电流时 NPN 型三极管 Q1 对应具有的阻抗值，从而得到调整值与 NPN 型三极管 Q1 的阻抗值之间的函数关系，从而使得 Re 能够表示为关于 I0 的函数。
具体地，所述步骤 S3 中，所述处理单元 11 控制电流源 12 将其输出的驱动电流 I 的电流值调整至与目标电压值对应的调整值以控制电压调整模块 20 将输出电压 VOUT 的电压值调整为目标电压值。
需要说明的是，本发明的电压调整方法在需要将输出电压 VOUT 的电压值调整为一目标电压值时，将调节信号 Vstring 的信号值调整为与该目标电压值对应的给定信号值，驱动电流产生模块 10 此时将其输出的驱动电流 I 也即输入电压调整模块 20 的控制端也即 NPN 型三极管 Q1 的基极的电流的电流值调整至与目标电压值对应的调整值，该调整值满足 V0=VIN- β× I0 × Re ，以使得输出电压 VOUT 的电压值为目标电压值，也即本发明利用对调节信号 Vstring 的信号值进行调整的方式调整驱动电流 I 也即输入电压调整模块 20 的控制端的电流的电流值，以调整电压调整模块 20 输出的输出电压 VOUT 的电压值，实现输出电压 VOUT 的电压值可调，而调节信号 Vstring 的信号值不变时，驱动电流 I 的电流值就不会改变，使得输出电压 VOUT 不会改变，从而能够获得稳定的输出电压 VOUT 。
综上所述，本发明的电压调整电路包括驱动电流产生模块及电压调整模块，驱动电流产生模块的输入端接入调节信号，输出端电性连接电压调整模块的控制端向其输出驱动电流，电压调整模块的输入端接入输入电压，输出端输出输出电压，调节信号的信号值可调，驱动电流产生模块在所述调节信号的信号值为与一目标电压值对应的给定信号值时将其输出的驱动电流的电流值调整至与目标电压值对应的调整值以控制电压调整模块将输出电压的电压值调整为目标电压值，从而能够获得稳定的输出电压，并且可以调整输出电压的电压值。本发明的电压调整方法能够得到稳定的输出电压，且输出电压的电压值可调。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

  1. 一种电压调整电路，包括驱动电流产生模块及电压调整模块；
    所述驱动电流产生模块的输入端接入调节信号，输出端电性连接电压调整模块的控制端向其输出驱动电流；所述电压调整模块的输入端接入输入电压，输出端输出输出电压；
    所述调节信号的信号值可调；所述驱动电流产生模块用于在所述调节信号的信号值为与一目标电压值对应的给定信号值时将其输出的驱动电流的电流值调整至与目标电压值对应的调整值以控制电压调整模块将输出电压的电压值调整为目标电压值。
  2. 如权利要求1所述的电压调整电路，其中，所述电压调整模块为NPN型三极管；所述电压调整模块的控制端为NPN型三极管的基极，所述电压调整模块的输入端为NPN型三极管的集电极，所述电压调整模块的输出端为NPN型三极管的发射极；
    所述调整值满足：V0=VIN-β×I0×Re；
    其中V0为目标电压值，VIN为输入电压的电压值，β为NPN型三极管的放大倍数，I0为所述调整值，Re为预设的关于I0的函数，表示NPN型三极管的基极电流的电流值为I0时NPN型三极管对应具有的阻抗值。
  3. 如权利要求1所述的电压调整电路，其中，所述驱动电流产生模块为集成芯片。
  4. 如权利要求1所述的电压调整电路，其中，所述驱动电流产生模块包括处理单元及电流源，所述处理单元的输入端接入调节信号，输出端电性连接所述电流源的输入端，所述电流源的输出端电性连接电压调整模块的控制端；
    所述电流源用于输出驱动电流；所述处理单元用于在所述调节信号的信号值为与一目标电压值对应的给定信号值时控制电流源将其输出的驱动电流的电流值调整至与目标电压值对应的调整值以控制电压调整模块将输出电压的电压值调整为目标电压值。
  5. 如权利要求1所述的电压调整电路，还包括电容、第一电阻及第二电阻；所述电容的一端电性连接电压调整模块的输出端，另一端接地；所述第一电阻的一端电性连接驱动电流产生模块的输出端，另一端电性连接电压调整模块的控制端，从而所述驱动电流产生模块的输出端经所述第一电阻与电压调整模块的控制端电性连接；所述第二电阻的一端电性连接电压调整模块的控制端，另一端电性连接电压调整模块的输入端。
  6. 一种电压调整方法，包括如下步骤：
    步骤S1、提供电压调整电路；
    所述电压调整电路包括驱动电流产生模块及电压调整模块；
    所述驱动电流产生模块的输入端接入调节信号，输出端电性连接电压调整模块的控制端向其输出驱动电流；所述电压调整模块的输入端接入输入电压，输出端输出输出电压；
    步骤S2、对调节信号的信号值进行调整，使得调节信号的信号值为与一目标电压值对应的给定信号值；
    步骤S3、所述驱动电流产生模块将其输出的驱动电流的电流值调整至与目标电压值对应的调整值以控制电压调整模块将输出电压的电压值调整为目标电压值。
  7. 如权利要求6所述的电压调整方法，其中，所述电压调整模块为NPN型三极管；所述电压调整模块的控制端为NPN型三极管的基极，所述电压调整模块的输入端为NPN型三极管的集电极，所述电压调整模块的输出端为NPN型三极管的发射极；
    所述步骤S3中，所述调整值满足：V0=VIN-β×I0×Re；
    其中V0为目标电压值，VIN为输入电压的电压值，β为NPN型三极管的放大倍数，I0为所述调整值，Re为预设的关于I0的函数，表示NPN型三极管的基极电流的电流值为I0时NPN型三极管对应具有的阻抗值。
  8. 如权利要求6所述的电压调整方法，其中，所述驱动电流产生模块为集成芯片。
  9. 如权利要求6所述的电压调整方法，其中，所述驱动电流产生模块包括处理单元及电流源，所述处理单元的输入端接入调节信号，输出端电性连接所述电流源的输入端，所述电流源的输出端电性连接电压调整模块的控制端；
    所述电流源输出驱动电流；所述步骤S3中，所述处理单元控制电流源将其输出的驱动电流的电流值调整至与目标电压值对应的调整值以控制电压调整模块将输出电压的电压值调整为目标电压值。
  10. 如权利要求6所述的电压调整方法，其中，所述电压调整电路还包括电容、第一电阻及第二电阻；所述电容的一端电性连接电压调整模块的输出端，另一端接地；所述第一电阻的一端电性连接驱动电流产生模块的输出端，另一端电性连接电压调整模块的控制端，从而所述驱动电流产生模块的输出端经所述第一电阻与电压调整模块的控制端电性连接；所述第二电阻的一端电性连接电压调整模块的控制端，另一端电性连接电压调整模块的输入端。
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