液晶显示驱动芯片的电源控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种液晶显示驱动芯片的电源控制方法，包括：提供M路并联的分布式多级电荷泵，输出输出信号；输出信号经分压模块输出分压电压，与参考电压经运算放大器输入至分布式多级电荷泵；时钟控制信号控制多级电荷泵的时钟；输出信号经过自适应负载检测模块检测负载状态，判断并配置对应负载的最大效率参数值，输入至M路并联的分布式多级电荷泵实现电源控制系统的高效率驱动。

Power Control System and Control Method of LCD Driver Chip

【技术实现步骤摘要】
液晶显示驱动芯片的电源控制系统及控制方法
本专利技术涉及液晶显示驱动芯片领域，尤其涉及一种液晶显示驱动芯片的电源控制系统及控制方法。
技术介绍
液晶显示驱动芯片中很重要的电源管理单元电荷泵为液晶提供偏压，当所有的像素阵列翻转时，响应的瞬态电流会发生大的瞬态过冲，而负载也会随着分辨率的增加而增加。随着屏幕分辨率的提高，对HD、FHD等高分辨率显示而言，在帧频一定的情况下，在最大摆幅最重负载下，对显示需要的GAMMA曲线校正的电压驱动输出在1/3行时间内要达到95%稳态值，这样随着像素点阵的增加，留给瞬态响应的时间变得越来越短，在灰阶电压V一定的情况下，则相应的功耗也会随之越来越大；因此，对供给显示的电源系统而言，需要更加快速的瞬态响应速度和更大的驱动能力。同样地，对Gate驱动而言，随着屏幕分辨率的增加，一行的显示时间的缩短，也带来了相同的功耗增大的问题。因此，这些对为显示提供稳定的电源供给的电源管理单元电荷泵的驱动能力，特别是0D0C（零电容）的应用集成电源的大驱动能力的高效率问题，提出了更高的挑战。为在有限的芯片面积的条件下，实现高效率的最大的驱动能力，现有技术中中国专利技术专利申请，专利技术名称：电压提供电路及相关方法，中国专利申请号：200710102819.9公开了如下技术方案，如图1所示，通过监测输出电压Vout和参考电压Vref进行比较，当Vout大于Vref时，选择较小的频率；反之，则选择较大的频率，以此提高效率。但是这种方法在大负载的条件下，特别是在当前0D0C（零电容）的应用中有很多局限性。首先，由于COG的封装和driver芯片布局限制，单个集中的电荷泵电路，由于走线内阻较大，使得电压有较大的IRdrop，这样电压供给的不一致很容易对显示效果产生影响。其次，该方法实现的输出电压的纹波较大，特别是在频率较低的时候。因此，传统方法二是通过分布式的单元来解决上述的IRdrop（电压降）问题。但是，面对相同分辨率但是不同的屏幕尺寸的负载，比如5.0和6.0寸屏的负载而言，同一个时钟频率等寄存器的设置，会带来效率的问题；而仅通过上述方法一中的调节频率的方法，对时钟信号不做适当的处理的话，则会带来较大的纹波问题，从而影响电源噪声。因此，有必要提出一种自适应负载的方法，同时实现高效率和小纹波的输出，从而满足宽频高分辨率的显示大负载对电源系统的要求。另一方面，无论是目前集成的TDDI显示技术，还是被预见为下一代显示技术的OLED等都对电源的噪声问题，提出了更高的性能要求和挑战。因此，如何实现宽屏高分辨率大驱动能力下的高效率小纹波电源性能要求，已经迫在眉睫。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种液晶显示驱动芯片的电源控制方法，包括：提供M路并联的分布式多级电荷泵，输出输出信号；输出信号经分压模块输出分压电压，与参考电压经运算放大器输入至多级电荷泵；时钟控制信号控制多级电荷泵的时钟；输出信号经过自适应负载检测模块检测负载状态，判断并配置对应负载的最大效率参数值，输入至M路并联的分布式多级电荷泵实现电源控制系统的高效率驱动。优选的，提供移相控制模块，将时钟信号、M路的单元个数、时钟频率f、电荷泵升降压倍数BT输入至移相控制模块，经移相产生M组时钟信号，控制M路并联的分布式多级电荷泵的时钟，减小输出电压信号的纹波。优选的，所述的自适应负载检测，根据负载补给动态电流大小的需求，来动态自适应调整M路的单元个数，时钟频率f,电荷泵升降压倍数BT参数中的至少一个参数，以动态补给负载所需的电流。优选的，所述移相值Q=T/M,其中T=1/f,f为时钟频率，M为M路的单元个数。优选的，所述最大效率参数值通过最大效率查找表查阅，所述最大效率参数值包括：M路的单元个数，时钟频率f,电荷泵升降压倍数BT。优选的，所述M路的单元个数，时钟频率f,电荷泵升降压倍数BT对应于负载可改变其中至少一个参数值。优选的，所述M路的单元个数，时钟频率f,电荷泵升降压倍数BT对应于负载可同时改变三个参数值。本专利技术还提供一种液晶显示驱动芯片的电源控制系统，包括：M路并联的分布式多级电荷泵、分压模块、运算放大器、负载检测模块、最大效率查找模块；M路并联的分布式多级电荷泵，输出输出信号；输出信号经分压模块输出分压信号与参考电压经运算放大器输入至分布式多级电荷泵；时钟控制信号控制多级电荷泵的时钟；输出信号经过自适应负载检测模块检测负载状态，通过最大效率查找模块判断并配置对应负载的最大效率参数值，输入至分布式多级电荷泵实现电源控制系统的高效率驱动。优选的，还包括：移相控制模块；将时钟信号、M路的单元个数、时钟频率f、电荷泵升降压倍数BT输入至移相控制模块产生M组时钟信号，分别控制M路并联的分布式多级电荷泵的时钟移位，降低输出电压的纹波。优选的，自适应负载检测模块，根据负载补给动态电流大小的需求，来动态自适应调整M路的单元个数，时钟频率f,电荷泵升降压倍数BT参数中的至少一个参数，以动态补给负载所需的电流。优选的，所述移相值Q=T/M,其中T=1/f,f为时钟频率，M为M路的单元个数。优选的，所述最大效率参数值通过最大效率查找模块存储的最大效率查找表查阅，所述最大效率参数值包括：M路的单元个数，时钟频率f,电荷泵升降压倍数BT。优选的，所述M路的单元个数，时钟频率f,电荷泵升降压倍数BT对应于负载可改变其中至少一个参数值。优选的，所述M路的单元个数，时钟频率f,电荷泵升降压倍数BT对应于负载可同时改变三个参数值。与现有技术相比，本专利技术的液晶显示驱动芯片的电源控制系统及控制方法具有以下有益效果：本专利技术中，根据显示屏负载的不同，检测负载电流的大小，通过最大化效率的调节分布式电荷泵的个数/频率/电荷泵升降压倍数的最大效率查找表，对生成的(M路单元个数,时钟频率f,电荷泵升降压倍数BT)的一组值经过移相控制模块的逻辑电路，来产生分别控制M个单元的时钟信号，实现小纹波和高效率的电源输出，从而满足宽频高分辨率的显示对电源的要求。附图说明通过说明书附图以及随后与说明书附图一起用于说明本专利技术某些原理的具体实施方式，本专利技术所具有的其它特征和优点将变得清楚或得以更为具体地阐明。图1为现有技术中液晶显示驱动芯片的电压提供电路及方法。图2为根据本专利技术一个实施例中液晶显示驱动芯片的电源管理控制系统的电路模块示意图；图3为根据本专利技术一个实施例中液晶显示驱动芯片的电源管理控制系统的效率对应的M路单元个数、时钟频率f、电荷泵升降压倍数BT的示意图；图4为根据本专利技术另一个实施例中液晶显示驱动芯片的电源管理控制系统的效率对应的M路单元个数、时钟频率f、电荷泵升降压倍数BT的示意图；图5为根据本专利技术一个实施例中液晶显示驱动芯片的电源管理控制系统的移相控制模块对应的控制信号的时序图；图6为根据本专利技术另一个实施例中液晶显示驱动芯片的电源管理控制系统的移相控制模块对应的控制信号的时序图；图7为根据本专利技术再一个实施例中液晶显示驱动芯片的电源管理控制系统的移相控制模块对应的控制信号的时序图；图8为根据本专利技术更一个实施例中液晶显示驱动芯片的电源管理控制系统的移相控制模块对应的控制信号的时序图；图9为根据本专利技术一个实施例中液晶显示驱动芯片的电源管理控制系统与现有技术的电源产生模块的纹波效果对比图；图10为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液晶显示驱动芯片的电源控制方法，其特征在于，提供M路并联的分布式多级电荷泵，输出输出信号；输出信号经分压模块输出分压电压，与参考电压经运算放大器输入至分布式多级电荷泵；时钟控制信号控制多级分布式电荷泵的时钟；输出信号经过自适应负载检测模块检测负载状态，判断并配置对应负载的最大效率参数值，输入至M路并联的分布式多级电荷泵实现电源控制系统的高效率驱动。

【技术特征摘要】
1.一种液晶显示驱动芯片的电源控制方法，其特征在于，提供M路并联的分布式多级电荷泵，输出输出信号；输出信号经分压模块输出分压电压，与参考电压经运算放大器输入至分布式多级电荷泵；时钟控制信号控制多级分布式电荷泵的时钟；输出信号经过自适应负载检测模块检测负载状态，判断并配置对应负载的最大效率参数值，输入至M路并联的分布式多级电荷泵实现电源控制系统的高效率驱动。2.根据权利要求1所述的液晶显示驱动芯片的电源控制方法，其特征在于，提供移相控制模块；将时钟信号、M路的单元个数、时钟频率f、电荷泵升降压倍数BT输入至移相控制模块，经移相产生M组时钟信号，控制M路并联的分布式多级电荷泵的时钟，减小输出电压信号的纹波。3.根据权利要求1所述的液晶显示驱动芯片的电源控制方法，其特征在于，所述的自适应负载检测，根据负载补给动态电流大小的需求，动态自适应调整M路的单元个数，时钟频率f,电荷泵升降压倍数BT参数中的至少一个参数，以动态补给负载所需的电流。4.根据权利要求2所述的液晶显示驱动芯片的电源控制方法，其特征在于，所述移相值Q=T/M,其中T=1/f,f为时钟频率，M为M路的单元个数。5.根据权利要求1所述的液晶显示驱动芯片的电源控制方法，其特征在于，所述最大效率参数值通过最大效率查找表查阅，所述最大效率参数值包括：M路的单元个数，时钟频率f,电荷泵升降压倍数BT。6.根据权利要求5所述的液晶显示驱动芯片的电源控制方法，其特征在于，所述M路的单元个数，时钟频率f,电荷泵升降压倍数BT对应于负载可改变其中至少一个参数值。7.根据权利要求5所述的液晶显示驱动芯片的电源控制方法，其特征在于，所述M路的单元个数，时钟频率f,电荷泵升降压倍数BT对应于负载可同时改变三个参数值。8.一种液晶显示驱动芯片的电源控制系统，其特征在于，包括：M...

【专利技术属性】
技术研发人员：张科，王富中，
申请(专利权)人：格科微电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31