具有温度补偿电路的直流至直流转换器制造技术

一种具有温度补偿电路的直流至直流转换器，其在直流至直流转换器的反馈差动放大电路与输出电压检测电路之间设计一温度补偿电路，用以补偿因环境温度改变对该直流至直流转换器的直流输出电压所造成的电压准位。该温度补偿电路包括有一温度检测电路，用以检测出环境温度，并据以产生一温度信号，一电流源电路连接于该反馈差动放大电路的反馈信号输入端与该输出电压检测电路之间，该电流源电路依据该温度检测电路所产生的温度信号大小产生一电流值，并产生一比例于该电流值的补偿电压施加至该直流输出电压，进而调节该直流输出电压的电压值。该温度检测电路所产生的温度信号为一具有正温度特性的温度信号或一具有负温度特性的温度信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于一种直流至直流转换器，特别是有关于一种具有温度补偿电 路的直流至直流转换器，该直流至直流转换器特别适合作为液晶显示装置的电 源供应电路。
技术介绍
在许多电子装置中，为了供应电子装置所需的稳定额定工作电压，都必须 配置直流至直流转换电路。直流至直流转换电路的主要架构主要包括晶体管开 关单元(例如采用金氧半场效晶体管)、比较器、锯齿波信号产生电路、输出电压 检测电路、反馈差动放大电路、基准电压信号产生电路等电路组件，其工作原 理主要是透过输出电压检测电路检测直流输出电压的电压准位状态，产生反馈 信号经反馈差动放大电路及比较器而产生栅极控制信号控制该晶体管开关单元 的开关状态，如此可在电压输出端得到一稳定的直流输出电压。此一直流至直 流转换电路普遍应用在目前的液晶显示器中作为电源供应电路。参阅图l所示，其显示一现有液晶显示器电源供应电路的电路功能方块图。现有液晶显示装置100主要包括有一液晶显示面板l(Display Panel)、 一栅极驱 动电路ll(Gate Driver)、 一数据驱动电路12(Data Driver)、 一逻辑控制单元 13(Logic Control Unit)。这些电路组件所需的工作电压并不相同。典型的液晶显 示装置100所需的工作电压包括有栅极开启电压VGH、栅极关闭电压VGL、数 据驱动电压VDD、控制逻辑电路电压Vlogic四组工作电压，这些工作电压一般 都是由直流电源供应电路200所供应。在这些工作电压中，额定的电压准位各 为不同。例如，数据驱动电压VDD需要较高电压准位的工作电压，故需要具有 升压功能的直流至直流转换电路(Boost DC To DC Converter)以供应所需的数据 驱动电压VDD。现以提供数据驱动电压VDD的直流至直流转换器为例，参阅图2所示，在直流至直流转换器2的控制之下， 一直流输入电压Vin经一电感组件L与一顺 向连接的二极管D所组成的电压供应回路201后，由一电压输出端N2送出一 直流输出电压Vom。电压输出端N2 —般都连接有作为滤波功能的电容器C。直流至直流转换器2中包括一晶体管开关单元21，其为一金氧半场效晶体 管(MOS FET)或其它功率晶体管所构成的开关电路。晶体管开关单元21的漏极 为连接在电感组件L与二极管D的连接节点N1，而源极连接至接地电位。晶体 管开关单元21的栅极连接于一栅极驱动电路22。一比较器23具有一锯齿波信号输入端23a、 一差动信号输入端23b及一输 出端23c，其中该锯齿波信号输入端23a可接收一锯齿波信号产生电路24所产 生的锯齿波信号Vs。比较器23的输出端23c连接至栅极驱动电路22，可送出 一栅极控制信号Vp至栅极驱动电路22。一输出电压检测电路25连接于电压输出端N2，可检测该电压输出端N2的 直流输出电压Vout的电压准位大小，并产生一反馈信号Vfeb。该输出电压检测 电路25由第一电阻R1与第二电阻R2串联连接而组成一分压电路，且由第一电 阻R1与第二电阻R2的反馈节点N3引出分压信号作为反馈信号Vfeb。一反馈差动放大电路26具有一反馈信号输入端26a、 一基准电压输入端 26b、 一差动信号输出端26c，其中该反馈信号输入端26a接收该输出电压检测 电路25所产生的反馈信号Vfeb，基准电压输入端26b接收一基准电压信号产生 电路27所产生的基准电压Vref，差动信号输出端26c连接至该比较器23的差 动信号输入端23b。反馈差动放大电路26依据接收到的反馈信号Vfeb与基准电 压Vref而在差动信号输出端26c送出一误差信号Verr至比较器23的差动信号 输入端23b。在上述各组件所构成的直流至直流转换器架构下，可在该电压输出 端N2得到一稳定的直流输出电压Vout=(I+Rl/R2)Vref。在某些应用场合中，上述的现有直流至直流转换电路大都能符合一般电子 装置所需的额定直流输出电压。但若考虑到高精密度、高环境耐受度、高稳定 性、及低温度漂移的要求时，该现有的电路架构即无法满足产业的需求。特别是对于例如液晶显示器而言，由于液晶面板的特性，环境温度及液晶 显示面板本身的温度变化经常会影响到液晶显示器的特性。例如当环境温度上升时，液晶显示面板的相移(Phase Difference)会变小，且液晶显示面板的充电 电荷会变高而形成过充电(Overcharging)的现象，此一现象使得液晶显示面板的 亮度(Brightness)、传输(Transmittion)、珈玛曲线(Gamma Curve)等光学特性都会 受到影响。为了克服此一问题，现有技术中，有采用升高数据驱动电压VDD或是降低 栅极开启电压VGH的作法。但此种作法事实上并无法精准有效地改善温度改变 时，对液晶面板特性所造成的影响。再者，该现有技术也无法更进一步以切换 信号的方式来控制想要达到的正温度系数或负温度系数的温度补偿效果。在先前专利技术中也有采用不同温度补偿的技术。例如在美国公开专利 2007/0085803A1号中，其揭露一种液晶显示器的温度补偿电路，其以一运算放 大器及相关的电阻、电容组成一温度补偿电路串接在液晶显示器的栅极开启电 压(VGH)及数据驱动电压(VDD)的共同回路前级。此一作法虽然能达到相当程度 的温度补偿效果，但其实际上只是以比较器作单纯的信号比较，该比较器比较 检测到的环境温度与数据驱动电压(VDD)的电压准位大小，据以产生一补偿电压 供应至栅极开启电压供应回路及数据驱动电压供应回路，故对于输出电压的调 节实际上并不精准，且其作法同时对液晶显示器的栅极开启电压(VGH)及数据驱 动电压(VDD)同时进行调节，完全不考虑栅极开启电压与数据驱动电压两者的不 同需求，故在产业应用时，并不符实际。又如美国专利号第7038654号专利案中，其也揭露一种液晶显示器的温度 补偿电路，其将一温度传感器所感测到的温度信号送至一驱动控制器(Driver Omtroller)中，由该驱动控制器送出控制信号控制一放大器的基准电压，并配合 一升压电路(Step-up Circuit)而使输出电压得到调节。此一作法虽然也能达到温度 补偿的目的，但必须改变基准电压以及必须采用数字处理的技术才能达成温度 补偿的目的，在实现时的技术难度较高。又如美国专利号第6803899号专利案中，其也揭露一种液晶显示器的温度7补偿电路，其将一温度传感器所感测到的温度信号以数字控制的方式配合脉波 宽度控制的技术来达到输出电压调节的目的。此一作法也采用数字处理的技术 才能达成温度补偿的目的，在实现时的技术难度较高且复杂。
技术实现思路
因此，鉴于现有直流至直流转换电路对于温度补偿技术所存在的问题，本 专利技术的主要目的即是提供一种结合了电流源技术作为温度补偿电路的直流至直 流转换器，由该温度补偿电路可依据环境温度的变化状况而调节输出电压的电 压准位。本专利技术的另一目的是提供一种特别适合用于供应液晶显示器工作电压的直 流至直流转换器，其直流至直流转换器中的温度补偿电路结合在液晶显示器的 电压供应回路中，以供应液晶显示器所需的工作电压。本专利技术的具有温度补偿电路的直流至直流转换器，用以将一直流输入电压 经一电压供应回路后，由一电压输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有温度补偿电路的直流至直流转换器，用以将一直流输入电压经一电压供应回路后，由一电压输出端送出一直流输出电压，所述直流至直流转换器包括：　一晶体管开关单元，其具有一源极、一漏极及一栅极，其中所述漏极连接在所述电压供应回路，而源极连接至一接地电位；　一比较器，其具有一锯齿波信号输入端、一差动信号输入端及一输出端，其中所述锯齿波信号输入端接收一锯齿波信号，所述输出端经一栅极驱动电路连接于所述晶体管开关单元的栅极；　一输出电压检测电路，其连接于所述电压供应回路，用以检测所述直流输出电压的大小，并由一反馈节点产生一反馈信号；　一反馈差动放大电路，其具有一基准电压输入端、一反馈信号输入端、一差动信号输出端，其中所述基准电压输入端接收一基准电压，所述反馈信号输入端接收所述输出电压检测电路所产生的反馈信号，所述差动信号输出端连接至所述比较器的差动信号输入端；　一温度补偿电路，其连接于所述反馈差动放大电路与所述输出电压检测电路之间，所述温度补偿电路包括有：一温度检测电路，其用以检测出环境温度，并据以产生一温度信号；一电流源电路，其连接于所述反馈差动放大电路的反馈信号输入端与所述输出电压检测电路之间，所述电流源电路依据所述温度检测电路所产生的温度信号大小产生一电流值，并产生一比例于所述电流值的补偿电压施加至所述直流输出电压，进而调节所述直流输出电压的电压值。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈毓仁，朱弘琦，王敏嘉，
申请(专利权)人：钰瀚科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]