电荷泵电路及栅极开启电压生成电路制造技术

本发明专利技术提供了一种电荷泵电路，包括负载监测模块、电压转换模块、输入模块、输出模块、多路电平输入端；多路电平输入端分别与输入模块相连；负载监测模块，其与输出模块的输出端以及输入模块的输入端相连，用于监测输出模块输出端的负载，并根据该负载生成控制信号，并将该控制信号发送至输入模块的输入端；输入模块，其输出端与电压转换模块的输入端相连，用于根据控制信号选择输出多路电平输入端中一路输入的电平；电压转换模块，其输出端与输出模块的输入端相连，用于对输入模块输出的电平进行转换并输出；输出模块，用于对电压转换模块输出的电平进行处理并输出。该电荷泵电路可实现在低负载时降低功耗，而在高负载时不会出现驱动能力不足的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于液晶显示
，具体涉及一种电荷泵电路及栅极开启电压生成电路。
技术介绍
薄膜晶体管液晶显示器(即，TFT-LCD)的电源管理芯片主要包括升压电路、降压电路、正电荷泵电路、负电荷泵电路等模块。电荷泵电路相对于其它开关电源而言，体积小，结构简单，常用于TFT栅极驱动，正电荷泵电路主要用于提供TFT栅极开启电压。图1为现有的电荷泵电路图，请参阅图1，该电荷泵电路通过输入电压端Vin、四个二极管、四个电容和方波控制信号输入端SW构成三倍电荷泵升压，输出电压V1＝Vin+2Vsw-4VD，其中，VD是指二极管的压降，该电压V1通过外置三极管或内置MOS管调制成VGH信号输出，这样，线性调制消耗的电压V’＝Vin+2Vsw-4VD-VGH，一般Vsw＝VAVDD。上述电荷泵电路在实际应用中发现存在以下问题：V’较大，即线性调制消耗较大，所产生的消耗均转换为热能，从而影响其他组件的性能；为此，可通过减小Vin来降低V’，但是，这样又会存在在负载较大时驱动能力不足的问题。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种电荷泵电路及栅极开启电压生成电路，不仅可在低负载时降低功耗，而且还可避免在高负载时不会出现驱动能力不足的问题。为解决上述问题之一，本专利技术提供了一种电荷泵电路，包括负载监测模块、电压转换模块、输入模块、输出模块、多路电平输入端；<br>其中所述多路电平输入端分别与所述输入模块相连；所述负载监测模块，其与输出模块的输出端以及输入模块的输入端相连，用于监测输出模块输出端的负载，并根据该负载生成控制信号，并将该控制信号发送至所述输入模块的输入端；所述输入模块，其输出端与所述电压转换模块的输入端相连，用于根据所述控制信号选择输出多路电平输入端中一路输入的电平；所述电压转换模块，其输出端与所述输出模块的输入端相连，用于对所述输入模块输出的电平进行转换并输出；所述输出模块，用于对所述电压转换模块输出的电平进行处理并输出。可选地，所述多路电平输入端包括第一电平输入端和第二电平输入端，分别输入第一电平和第二电平；所述输出模块包括：第一子模块，其输入端与所述电压转换模块的输入端相连，用于在所述输入模块输出第一电平时工作且在输出第二电平时停止工作；第二子模块，其输入端与所述电压转换模块的输入端相连，用于在所述输入模块输出第一电平和第二电平时均工作；所述第一子模块和所述第二子模块的输出端相连，作为所述输出模块的输出端。可选地，所述输出模块还包括：第一反馈子模块，其第一输入端与所述第一子模块的输出回路相连，第二输入端与第一基准电压输入端相连，输出端与第一子模块的控制端相连；第二反馈子模块，其第一输入端与所述第二子模块的输出回路相连，第二输入端与第二基准电压输入端相连，输出端与所述第二子模块的控制端相连。可选地，所述电荷泵电路还包括：第一单相导通模块，串接在所述第一子模块的输出端和所述负载监测模块的输入端之间，用以保证所述第一子模块的输出回路单相导通；第二单相导通模块，串接在所述第二子模块的输出端和所述负载监测模块的输入端之间，用以保证所述第二子模块的输出回路单相导通；第一充放电模块，并联在所述第一单相导通模块的两端；第二充放电模块，并联在所述第二单相导通模块的两端。可选地，所述输入模块包括：第一晶体管和第二晶体管，二者的控制级均与所述负载监测模块的输出端相连，二者的第一极分别与所述第一电平输入端和所述第二电平输入端相连，二者的第二极均与所述电压转换模块的输入端相连。可选地，所述第一子模块包括：第一PNP三极管，其发射极作为所述第一子模块的输入端，基极作为所述第一子模块的控制端，且串接第一电阻，并与所述电压转换模块的输出端相连，集电极作为所述第一子模块的输出端，串接第二电阻接地。可选地，所述第二子模块包括：第二PNP三极管，其发射极作为所述第二子模块的输入端，基极作为所述第二子模块的控制端，且串接第三电阻，并与所述电压转换模块的输出端相连，集电极作为所述第二子模块的输出端，且串接第四电阻接地。可选地，所述第一反馈子模块包括：第一分压电阻，其串接在所述第一子模块的输出回路中，用以采集所述第一子模块的输出回路中的信号；第一反馈控制器，其反向输入端与所述第一分压电阻的分压端相连，正向输入端与第一基准电压输出端相连，输出端作为第一反馈子模块的输出端。可选地，所述第二反馈子模块包括：第二分压电阻，其串接在所述第二子模块的输出回路中，用以采集所述第二子模块的输出回路中的信号；第二反馈控制器，其反向输入端与所述第二分压电阻的分压端相连，正向输入端与第二基准电压输出端相连，输出端作为第二反馈子模块的输出端。可选地，所述第一单相导通模块或所述第二单相导通模块为二极管。可选地，所述第一充放电模块或第二充放电模块为电容。可选地，所述电压转换模块包括：第一稳压二极管、第二稳压二极管、第三稳压二极管、第四稳压二极管、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第七电阻，其中，所述第一稳压二极管的负极与所述第二稳压二级管的正极相连，所述第二稳压二极管的负极与所述第三稳压二极管的正极相连，所述第三稳压二极管的负极与所述第四稳压二极管的正极相连，所述第一稳压二极管的正极作为电压转换模块的输入端，所述第四稳压二极管的负极作为电压转换模块的输出端；所述第一电容的第一端与所述第一稳压二极管的负极相连，所述第二电容的第一端与所述第三稳压二极管的负极相连，所述第一电容的第二端和所述第二电容的第二端均与所述第七电阻的第一端相连，所述第七电阻的第二端与控制信号输入端相连；所述第三电容的第一端与所述第二稳压二极管的负极相连，所述第三电容的第二端接地，所述第四电容的第一端与所述第四稳压二极管的负极相连，所述第四电容的第二端接地。本专利技术还提供一种栅极开启电压生成电路，包括电荷泵电路，所述电荷泵电路采用本专利技术提供的上述电荷泵电路。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供的电荷泵电路及栅极开启电压生成电路，借助负载检测模块实时检测负载为高负载还是低负载，并分别在高负载和低负载时对应输出一种控制信号，输入模块根据不同的控制信号向电压转换模块输入不同的信号，电压转换模块根据输入的不同信号向输出模块输入不同的信号，输出模块根据输入的不同信号输出不同电压VOUT。因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电荷泵电路，其特征在于，包括负载监测模块、电压转换模块、输入模块、输出模块、多路电平输入端；其中所述多路电平输入端分别与所述输入模块相连；所述负载监测模块，其与输出模块的输出端以及输入模块的输入端相连，用于监测输出模块输出端的负载，并根据该负载生成控制信号，并将该控制信号发送至所述输入模块的输入端；所述输入模块，其输出端与所述电压转换模块的输入端相连，用于根据所述控制信号选择输出多路电平输入端中一路输入的电平；所述电压转换模块，其输出端与所述输出模块的输入端相连，用于对所述输入模块输出的电平进行转换并输出；所述输出模块，用于对所述电压转换模块输出的电平进行处理并输出。

【技术特征摘要】
1.一种电荷泵电路，其特征在于，包括负载监测模块、电压转换
模块、输入模块、输出模块、多路电平输入端；其中
所述多路电平输入端分别与所述输入模块相连；
所述负载监测模块，其与输出模块的输出端以及输入模块的输入
端相连，用于监测输出模块输出端的负载，并根据该负载生成控制信
号，并将该控制信号发送至所述输入模块的输入端；
所述输入模块，其输出端与所述电压转换模块的输入端相连，用
于根据所述控制信号选择输出多路电平输入端中一路输入的电平；
所述电压转换模块，其输出端与所述输出模块的输入端相连，用
于对所述输入模块输出的电平进行转换并输出；
所述输出模块，用于对所述电压转换模块输出的电平进行处理并
输出。
2.根据权利要求1所述的电荷泵电路，其特征在于，所述多路电
平输入端包括第一电平输入端和第二电平输入端，分别输入第一电平
和第二电平；
所述输出模块包括：
第一子模块，其输入端与所述电压转换模块的输入端相连，用于
在所述输入模块输出第一电平时工作且在输出第二电平时停止工作；
第二子模块，其输入端与所述电压转换模块的输入端相连，用于
在所述输入模块输出第一电平和第二电平时均工作；
所述第一子模块和所述第二子模块的输出端相连，作为所述输出
模块的输出端。
3.根据权利要求2所述的电荷泵电路，其特征在于，所述输出模
块还包括：
第一反馈子模块，其第一输入端与所述第一子模块的输出回路相
连，第二输入端与第一基准电压输入端相连，输出端与第一子模块的

\t控制端相连；
第二反馈子模块，其第一输入端与所述第二子模块的输出回路相
连，第二输入端与第二基准电压输入端相连，输出端与所述第二子模
块的控制端相连。
4.根据权利要求3所述的电荷泵电路，其特征在于，所述电荷泵
电路还包括：
第一单相导通模块，串接在所述第一子模块的输出端和所述负载
监测模块的输入端之间，用以保证所述第一子模块的输出回路单相导
通；
第二单相导通模块，串接在所述第二子模块的输出端和所述负载
监测模块的输入端之间，用以保证所述第二子模块的输出回路单相导
通；
第一充放电模块，并联在所述第一单相导通模块的两端；
第二充放电模块，并联在所述第二单相导通模块的两端。
5.根据权利要求2所述的电荷泵电路，其特征在于，所述输入模
块包括：
第一晶体管和第二晶体管，二者的控制级均与所述负载监测模块
的输出端相连，二者的第一极分别与所述第一电平输入端和所述第二
电平输入端相连，二者的第二极均与所述电压转换模块的输入端相连。
6.根据权利要求3所述的电荷泵电路，其特征在于，所述第一子
模块包括：
第一PNP三极管，其发射极作为所述第一子模块的输入端，基极...

【专利技术属性】
技术研发人员：张剑，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，北京京东方显示技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11