驱动电压控制器制造技术

本发明专利技术提供了一种小型驱动电压控制器，其能够用低功率驱动。能用低功率驱动的小型驱动电压控制器包括一个高输出运算放大器和一个低输出运算放大器，用于提供驱动电压ＶｃｏｍＨ，ＶｃｏｍＬ到负载，例如是一个液晶显示器板，一个输出开关，用于在运算放大器的输出端之间交替转换，一个低电压设定运算放大器，用于产生一个设定电压，该设定电压被加到低输出运算放大器的非－反相输入端，一个设定电压发生器，包括一个电流镜像电路和一个箝位电路，一个偏置电流控制器，用于以预定时间控制每个运算放大器中的偏置电流，一个定时控制器，用于控制输出开关的转换时间。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

Drive voltage controller

The invention provides a small-sized driving voltage controller, which can drive with low power. Can be driven by low power and small driving voltage controller includes a high output amplifier and a low output operational amplifier for providing driving voltage to the load of VcomH, VcomL, such as a liquid crystal display panel, an output switch is used to convert alternating between the output terminal of the operational amplifier, a low voltage setting the operational amplifier, used to produce a set voltage, the voltage setting is a non inverting input to the low output operational amplifier, a set voltage generator includes a current mirror circuit and a clamping circuit, a bias current controller for a predetermined time control bias current operational amplifier in each. A timing controller is used to control the output switch conversion time.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种驱动电压控制器，用于控制一个驱动电压以便通过利用交流电流驱动一个负载，例如液晶显示器板。
技术介绍
图18是相关现有技术的驱动电压控制器的一个实例，其控制一个负载，例如液晶显示器板。在现有技术的电压控制器上，在产生参考(counter)电压Vref的电源的高/低输出端，提供有高输出运算放大器OPVcomH和一个低输出控制器运算放大器OPVcomL，如图18所示。MOS晶体管的输出开关11交替地驱动这些运算放大器，以便对液晶显示器板提供交流电压。不与液晶显示器板连接的运算放大器(以后称作“非选择运算放大器”)，在显示板-负载状态和无载状态之间具有不同的频率补偿状态。因此，在板-负载状态下是稳定的运算放大器，在无负载状态下可能是不稳定的，在不稳定运行中产生振荡。为了解决这个问题，每个运算放大器的输出端和一个用于稳定的电容器(稳定电容)C相连。为了调节偏置电流源以减少功率消耗，在内部提供一个寄存器(未示出)，通过CPU发送的指令将其设定。在休眠(sleep)或待机(standby)状态中，能够改变寄存器的设定，以停止运算放大器的工作，减少功率消耗。在所述现有技术的驱动电压控制器中，提供一个电容器C，其增加了安装元件的数量和相应成本，同时限制了元件的安装面积。通常，电容器电容量越大，电容器越大。因此，需要这样一个驱动电压控制器，没有电容器C也能提供稳定的交流电压，而不会使非选择运算放大器振荡。在运算放大器之间进行切换的输出端开关11最好没有电阻。增加开关的W/L尺寸比，就扩大了开关的散布部分的容量，这个容量起着运算放大器上的一个负载的作用，因此增加了驱动功率和有碍低-功率设计结构。运算放大器中的偏置电流是考虑到电源容量和功率消耗，按由CPU设定到寄存器的值确定的，这个偏置电流可根据运算放大器的运行状态而动态改变。
技术实现思路
本专利技术是鉴于解决所述现有技术的问题而提出的，其目的是提供一种可以以低功率驱动的小型驱动电压控制器。为了解决这一问题，本专利技术的驱动电压控制器，用于通过使用交流电流控制一驱动电压以驱动一个负载，其特征在于，驱动电压控制器包括一个输出一个高驱动电压的高输出运算放大器；和一个输出一个低驱动电压的低输出运算放大器；一个输出开关，以预定时间交替地连接负载和高输出运算放大器或低输出运算放大器，一个定时控制器，控制输出开关的转换时间(timing)；一个偏置电流控制器，按照转换时间控制高输出运算放大器的偏置电流和低输出运算放大器的偏置电流。用这种方法，通过控制运算放大器的偏置电流，就能够防止不与负载连接的运算放大器产生振荡，从而减小了功率消耗。结果，不必需要电容器(稳定电容)，从而减少了控制器的覆盖区(footprint)。一种本专利技术的驱动电压控制器，其特征在于，高输出运算放大器和低输出运算放大器中的每一个包括一个差动输入级和一个输出级；偏置电流控制器通过减少或阻断差动输入级中的偏置电流来控制高输出运算放大器和低输出运算放大器中的偏置电流。在这种情况下，偏置电流流入输出级。输出级具有一个比较大的W/L尺寸比，以便驱动一个大的负载，例如是一个液晶显示器板或一个输出开关。结果，输出晶体管具有一个大的寄生电容。当输出级中的偏置电流被阻断的时候，寄生电容在正常工作以前重新充电要耗费时间，因此减小了控制器的工作速度。通过仅仅减小或阻断差动输入级中的偏置电流，减小运算放大器的电压增益，使频率补偿状态得以稳定，因此消除了振荡。一种本专利技术的驱动电压控制器，其特征在于，高输出运算放大器和低输出运算放大器中的每一个包括一个差动输入级和一个输出级；偏置电流控制器通过增加差动输入级中的偏置电流，控制高输出运算放大器和低输出运算放大器中的偏置电流。在这种情况下，偏置电流流入差动输入级。这就避免了与差动输入级相连的电路的寄生电容的放电。无载工作的两级运算放大器的传递函数具有两种型式的极点(pole)频率。差动输入级确定低极点频率，输出级确定高极点频率。增加输出级的偏置电流就降低了输出级的阻抗，并将高极点频率移动到一个更高的频率范围。根据控制理论，这就提高了相变频率(phase-varing frequency)和增加了相位余量(margin)，从而防止了振荡。一种本专利技术的驱动电压控制器，其特征在于，高输出运算放大器和低输出运算放大器中的每一个包括一个差动输入级和一个输出级；偏置电流控制器通过减小或阻断差动输入级中的偏置电流和输出级中的偏置电流而控制高输出运算放大器和低输出运算放大器中的偏置电流。在这种情况下，连于每级的负载的寄生电容被放电，极大地减少了功率消耗。一种本专利技术的驱动电压控制器，其特征在于，定时控制器控制输出开关的转换时间，使开关在预定输出开关转换时间内转换，在这个周期内，负载既不和高输出运算放大器相连，也不和低输出运算放大器相连。这就防止了运算放大器的输出端的短路。一种本专利技术的驱动电压控制器，用于通过使用交流电流控制一驱动电压以驱动一个负载，其特征在于，驱动电压控制器包括一个高输出运算放大器，用于输出高驱动电压；和一个低输出运算放大器，用于输出低驱动电压；，每个运算放大器具有一个相位补偿电路，其包括多个CR电路，其中包括一个CR电路，对其设定相位补偿状态，使得即使在没有负载的情况下，也不会发生振荡；一个输出开关，以预定时间交替地在负载和高输出运算放大器或低输出运算放大器之间进行连接；一个定时控制器，控制输出开关的转换时间；一个相位补偿电路控制器，用于控制相位补偿电路，以便根据负载没有与之连接的运算放大器的转换时间，从相位补偿电路的多个CR电路中选择一个CR电路，对其设定相位补偿状态，不会发生振荡。一种本专利技术的驱动电压控制器，用于通过使用交流电流控制一驱动电压以驱动一个负载，其特征在于，驱动电压控制器包括一个高输出运算放大器和一个低输出运算放大器，每一个包括一个差动输入级和一个分别输出一个高驱动电压和一个低驱动电压的输出级；一个偏置电流控制器，通过具有预定时间的预定时间内阻断偏置电流而控制高输出运算放大器和低输出运算放大器的输出级中的偏置电流；一个定时控制器，控制偏置电流控制器中偏置电流的时间。因此，不必要提供一个开关来交替地连接负载和一个运算放大器。这就减少了控制器的覆盖区。当输出被断开的时候，运算放大器不再用作一个放大电路，不再振荡。一种本专利技术的电压变换器(converter)，其包括一个电压源，用于产生一个恒定电压；一个运算放大器，在其负反馈电路中包括一个可变电阻，运算放大器调节电压源的输出电压的幅值；一个电流镜像电路，用于把运算放大器的输出电压转换到一个高电压，其特征在于，运算放大器是一低电压运算放大器，其包括低耐压晶体管。低压运算放大器可以包括低耐压晶体管，而没有高耐压晶体管所必需的耐高压的电阻分量，从而它的覆盖区较小，比包括高耐压晶体管的高压运算放大器中的功率损耗要小。这就减小了运算放大器的覆盖区和功率损耗。一种本专利技术的电压转换器，其特征在于，该电压转换器包括一个箝位电路，用于防止过电压加到电流镜像电路的输入端的晶体管上。一种本专利技术的驱动电压控制器，包括一个本专利技术的电压转换器，其特征在于，电压转换器应用输出电压作为高输出运算放大器或低输出运算放大器中的至少一个的设定电压。附图说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种驱动电压控制器，用于通过使用交流电流控制一驱动电压以驱动一个负载，包括： 一个高输出运算放大器，用于输出高驱动电压； 一个低输出运算放大器，用于输出低驱动电压； 一个输出开关，用于以预定时间交替地连接所述负载和所述高输出运算放大器或所述低输出运算放大器； 一个定时控制器，用于控制所述输出开关的转换时间；和 一个偏置电流控制器，用于根据所述转换时间，控制所述高输出运算放大器中的偏置电流和所述低输出运算放大器中的偏置电流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：须山透，榊原努，小岛友和，大森哲郎，伊达义人，土居康之，赤堀雅弘，三宅建二，藤野美季，串间贵仁，川原司，长冈一彦，宫本信次，小西祥之，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]