直流/直流转换器和自发光的显示装置制造方法及图纸

技术编号:3381395 阅读:172 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于电子设备的DC/DC转换器,其中电子设备使用了自发光显示单元,通过它不管自发光显示单元电流消耗的大小,都可以用简单的配置而始终保持较高的效率;且可以增加电子设备电池的使用时间。此DC/DC转换器包括多个相互并连且接在DC电源上的扼流圈;一个接在扼流圈上的整流二极管;一个接在扼流圈上的开关元件,可在预定时间内切换开/关;一个控制电路,控制切换元件的开/关操作以控制DC/DC转换器的输出电压;转换装置,有选择性转换扼流圈,以便只将具有与DC/DC转换器的输出电流相对应的电感值的一个扼流圈有效地接在整流二极管上。一种自发光显示装置,包括:一个显示控制器,不仅控制自发光显示单元,还控制转换开关,根据自发光显示单元的显示状态,选择性地使用DC/DC转换器的扼流圈。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种含有多个自发光象素的自发光显示装置;以及一种DC/DC(DC-DC直流到直流)转换器,它可以用作上述类型的自发光显示装置的电源;尤其涉及一种断路型的DC/DC转换器,用它时的切换损失相对较低。与此同时,近年来又要求电子设备体积小,便于携带。因此,经常使用电池作为这些装置的电源。因此,就经常使用一种可以逐步增加电压的DC/DC转换器作为提供在这些设备中的电源电路。而且,当在电池驱动型的终端——诸如便携式电话机——中使用自发光显示单元时,为了向驱动器电路提供足够的电压,通常会使用升压型的DC/DC转换器。这里,在图3的电路图中显示了一种DC/DC转换器的一个例子,这种DC/DC转换器通常用作用来逐步增加电压的电源电路。参考图3,在DC/DC转换器的一个输入端1’和地面之间,串连连接着扼流圈L1’和开关晶体管Q1’;在输入端1’和地面之间连接着用来滤波的电容器C1’;扼流圈L1’和开关晶体管Q1’集电极之间的节点通过整流二极管D1’连接在DC/DC转换器的输出端2’上;滤波电容器C2’连接在输出端2’和地面之间。用于电压检测的一对电阻器R1’和R2’串连连接在输出端2’和地面之间;电阻器R1’和R2’之间的节点连接在控制电路3’的输入端上。控制电路3’的一个输出(驱动信号)连接在开关晶体管Q1’的基极上。在拥有上述配置的电路中,如果首先由DC电源——诸如外部电池(图中未示)——向输入终端1’提供输入电压,然后控制电路3’向开关晶体管Q1’提供驱动信号。这样,开关晶体管Q1’就会重复开关操作,来中断开关晶体管Q1’集电极和发射极之间的电流。当开关晶体管Q1’处在接通状态时,电流流经扼流圈L1’,扼流圈L1’储存能量;但是如果将开关晶体管Q1’置于截止状态,扼流圈L1’就会以反激电压的形式释放出能量。这样,由反激电压叠加在输入电压上而形成的高电压就会出现在扼流圈L1’和开关晶体管Q1’之间的节点上。两个电压的叠加电压穿过整流二极管D1’,向滤波电容器C2’充电。以这种方式出现在滤波电容器C2’的终端之间的电压可以作为电源电路的输出电压,通过输出端2’提供给外部负载。因为控制电路3’监督着出现在电阻器R1’和R2’之间的节点上的分流电压,并且可以根据分流电压来改变开关晶体管Q1’的占空比,所以可以充分地保持输出电压的稳定。已知DC/DC转换器的转换效率很大程度上依赖于扼流圈L1’的电感值。图4是一个描述扼流圈L1’电感值的大小与DC/DC转换器效率之间的关系的图表,扼流圈L1’是DC/DC转换器的一个部件。当DC/DC转换器的输出电流具有一个预定值Ic时,效率就会根据扼流圈的电感值而变化,并在图4中展示了电感值为Lc时最大的效率。在设计DC/DC转换器时,就决定了具有一个电感值的单扼流圈,在此电感值下的转换效率对与装置的稳定状态对应的预定的输出电流最大。从上述类型的电路配置发展而来的DC/DC转换器已经公开,例如在日本的公开专利No.252901/1999、日本的公开专利No.262250/1999、日本的公开专利No.2000-152611等等中。图5显示了一个传统DC/DC转换器的例子,它与上面提到的文档中的那些具有不同的配置。参考图5,开关场效应晶体管(FET)1A一个通道的接线端之一连接在DC/DC转换器的输入端Vin上,整流二极管2A的阴极和扼流圈3A连接在开关FET1A的另一个接线端上。二极管2A的阳极接地,扼流圈3A的另一个接线端连接在DC/DC转换器的输出端Vout上,输出端Vout依次连接着一个负载(图中未示)。输出端Vout通过滤波电容器4A接地,并连接在振荡控制电路5A的一个输入上。将振荡控制电路5A的一个输出输入给振荡电路6A,并将振荡电路6A的一个输出(驱动信号)连接到开关FET1A的门接线端,振荡电路6A由来自振荡控制电路5A的输入控制。振荡电路6A在预定阶段中切换开关FET1A。为了进行这种切换,振荡控制电路5A控制着开关FET1A的接通时间,也就是说,要对开关FET1A的门应用脉冲宽度,以便固定DC/DC转换器的输出电压。在FET1A的接通时间内,扼流圈3A存储能量,但当FET1A关闭时,存储在扼流圈3A中的能量就会通过整流二极管2A传送给负载。通过用这种方式控制开关FET1A的接通时间t,可以使DC/DC转换器的输出电压保持固定。将扼流圈3A的电感值设定为一个数值,用此数值可以实现振荡电路6A的稳定的振荡操作。从上述电路配置发展而来的DC/DC转换器已经公开,例如在日本的公开专利No.294269/1996、日本的公开专利No.121534/1997等等中。尤其在其附图说明图1中,上述日本的公开专利No.121534/1997公开了一种DC/DC转换器,其特征在于,为了防止这种不利情况当负载电流较低时,开关FET1A会重复间歇振荡,负载电流被检测而且扼流圈的电感数值根据负载电流变化。图6显示了在上述文档中公开的DC/DC转换器的一个电路图。在图6中,作为参考符号,在文档中使用的参考符号使用时添加了下标B,以便区分其对应关系。图6中的DC/DC转换器与图5中的具有一个类似的基础配置。参考图6,所示的DC/DC转换器包括一个开关FET1B;一个整流二极管2B,整流二极管用来在开关FET1B关闭时,将扼流圈中存储的能量传送给负载;一个滤波电容器7B;一个用来控制开关FET1B的接通时间的PWM控制部分10B,也就是说,要向开关FET1B的门应用脉冲宽度,以便固定输出电压。除上述部件之外,DC/DC转换器还包括两个串连连接的扼流圈3B和4B;分别并联连接在扼流圈3B和4B上的一对开关5B和6B;一个电流检测部分8B,用于检测负载电流;和一转换控制部分9B,用来根据负载电流切换开关5B和6B的开/关,以便等量地改变扼流圈3B和4B地整个电感值。在DC/DC转换器中,检测负载电路实际上是为了有选择地将串连连接的扼流圈短路,以便在负载较低时稳定输出电压控制。由于在上面提到的日本的公开专利No.121534/1997中已经介绍了上述内容,所以这里省略了详细描述。另外,在近年来的电子设备中,其中大量的显示元件都是按矩阵排列的显示设备得到了广泛的使用,因为它在显示信息方面具有较高的自由度,而且可以有选择地用列驱动器和行驱动器来驱动这些元件,以便显示理想的信息。所述的这种配置将在下文中进行详细介绍。值得注意的是,例如,在日本的公开专利No.332434/1994中已经公开了一种显示设备,作为上述类型的一种现有技术的显示设备。在电池驱动的便携式电子设备中,通常使用LCD(液晶显示器)单元作为显示设备。也可以经常使用自发光显示单元,因为它具有较好的可视性特点。自发光的显示单元经常与升压型的DC/DC转换器一起用在一些使用电池作为电源的设备中。由于自发光的显示单元属于电流驱动型,而且每个象素都会直接发光,所以显得比其他电压驱动的显示设备——如LCD——消耗的电流要多。而且,由于自发光显示单元的电流消耗与可以发光的象素的数目成正比,所以会根据是所有的象素都发光或是一些象素发光而在电流消耗方面显示出很大的区别。因此,可以为自发光显示单元设计出一种作为电源的DC/DC转换器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用作含有多个自发光象素的自发光显示单元电源的DC/DC转换器,包括: 多个相互之间并联并连接在DC电源上的扼流圈; 一个共同连接在上述扼流圈上的整流二极管; 一个连接在上述扼流圈上的开关元件,它在预定时间内切换开/关; 一个控制电路,用来控制上述开关元件的开/关操作,从而控制上述DC/DC转换器的输出电压; 转换装置,用来有选择性转换上述扼流圈,以便只将具有与上述DC/DC转换器输出电流相对应的电感值的一个扼流圈有效地连接在上述整流二极管上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:上田秀树
申请(专利权)人:日本电气株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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