本實(shí)用新型涉及電壓控制補(bǔ)償領(lǐng)域，特別是涉及一種用于液晶模組檢測電壓的補(bǔ)償電路、檢測單元和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

顯示技術(shù)從TFT液晶模組發(fā)展到OLED平板顯示，隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新,其對檢測設(shè)備的精度和規(guī)格也有了更高的要求，尤其體現(xiàn)在所測電壓精度和電流精度上。例如，在對OLED顯示面板進(jìn)行檢測的時(shí)候，輸出電壓1mV的誤差就會(huì)引起顯示面板亮度兩個(gè)單位值的跳變。而由于傳輸線損耗的存在，這種誤差電壓會(huì)隨著負(fù)載的變大而變得越來越大。而當(dāng)下通用的做法有以下兩種：

1.盡量縮短檢查機(jī)與模組之間的距離以減小電壓在傳輸線上的損耗。

2.在模組端用POWER IC的方案直接產(chǎn)生所需電壓。

但是上述方法均存在不足之處，主要表現(xiàn)在以下：

1.縮短檢查機(jī)與模組的距離只能減小損耗但不能根本上解決損耗，并且隨著負(fù)載電流的變大這種損耗會(huì)越明顯且隨著模組廠家的工位和模組檢測內(nèi)容的不同，檢查機(jī)與模組之間的距離也會(huì)相應(yīng)變化。

2.在模組端用POWER IC直接產(chǎn)生所需電壓的方案雖然解決了從檢查機(jī)到液晶模組接觸基板端的電壓損耗，但是這種固定電壓的方式限制了檢查機(jī)的靈活性，它要求了每一種型號的模組都必須有對應(yīng)的POWER IC基板產(chǎn)生固定的其所需的電壓，增加了成本。

鑒于此，需要提供一種能夠自動(dòng)進(jìn)行線路損耗檢測并補(bǔ)償?shù)姆椒?，以提高輸出電壓的補(bǔ)償效果，降低誤檢率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種用于液晶模組檢測電壓的補(bǔ)償電路、檢測單元和系統(tǒng)，以解決液晶模組檢測過程中電壓傳輸損耗的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案：

一種用于液晶模組檢測的電壓補(bǔ)償電路，該電路包括：

電流檢測模塊，基于差分方式檢測負(fù)載電路的電流；

連接在電流檢測模塊輸出端和恒流源模塊輸入端之間的匹配電阻；

恒流源模塊，將流經(jīng)匹配電阻的電流以鏡像的方式換算成流經(jīng)反饋電阻的電流；

連接在電流檢測模塊輸入端和恒流源模塊輸出端之間反饋電阻，基于恒流源模塊輸出的電流，實(shí)時(shí)補(bǔ)償線損電壓。

優(yōu)選地，所述電流檢測模塊包括：檢流電阻和運(yùn)算放大器；

所述運(yùn)算放大器的正極端和檢流電阻的一端與用于輸出檢測電壓的電源輸出端連接；

所述檢流電阻的另一端與運(yùn)算放大器的負(fù)極端連接；

所述運(yùn)算放大器的輸出端與匹配電阻的一端連接。

優(yōu)選地，所述恒流源模塊包括：第一三極管和第二三極管；

所述第一三極管的發(fā)射極與匹配電阻的與電流檢測模塊連接端相反的一端連接；所述第一三極管的集電極與地極連接；所述第一三極管基極與其發(fā)射極連接；

所述第二三極管的基極與第一三極管的基極連接；所述第二三極管的集電極與地極連接；所述第二三極管的發(fā)射極與用于輸出檢測電壓的電源反饋端連接。

優(yōu)選地，所述匹配電阻為數(shù)字電位器。

優(yōu)選地，所述檢流電阻為200毫歐姆。

一種用于液晶模組檢測的線損電壓檢測單元，該單元包括：

檢測回路參數(shù)采集模塊，基于檢測回路中的檢流電阻和輔助檢測負(fù)載，對檢測回路中的輔助檢測負(fù)載電壓值和輔助檢測負(fù)載電流值進(jìn)行采集；

匹配電阻計(jì)算模塊，基于電源輸出端電壓和檢測回路參數(shù)采集模塊采集得到的檢測回路參數(shù)，對檢測回路中的傳輸線電阻進(jìn)行檢測計(jì)算，并根據(jù)該傳輸線電阻計(jì)算用于電壓補(bǔ)償?shù)钠ヅ潆娮瑁?/p>

如上所述的檢測電壓補(bǔ)償電路，基于所述匹配電阻，計(jì)算檢測回路中的線損補(bǔ)償電壓。

優(yōu)選地，所述匹配電阻計(jì)算模塊包括：

傳輸電阻計(jì)算模塊，利用：傳輸線電阻＝(電源輸出端電阻-輔助檢測負(fù)載電壓值)/輔助檢測負(fù)載電流值，計(jì)算檢測回路中傳輸線電阻；

匹配電阻計(jì)算模塊，利用：匹配電阻＝檢流電阻*反饋電阻/傳輸線電阻，計(jì)算匹配電阻。

一種液晶模組檢測系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：

液晶模組接口；

檢測電壓產(chǎn)生單元，基于外部電壓控制信號和/或補(bǔ)償電壓控制信號，輸出檢測電壓；

如上所述線損電壓檢測單元；

存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)匹配電阻及其對應(yīng)的補(bǔ)償電壓。

優(yōu)選地，所述檢測電壓產(chǎn)生單元包括：

控制模塊，基于外部電壓控制信號和/或補(bǔ)償電壓控制信號，發(fā)出恒流控制信號；

恒流模塊，基于控制模塊發(fā)出的恒流控制信號，產(chǎn)生恒定電流；

電源模塊，基于所述恒定電流，輸出檢測電壓。

本實(shí)用新型的有益效果如下：

本實(shí)用新型所述技術(shù)方案在檢測回路中引入很小的檢流電阻和輔助檢測負(fù)載，對檢測回路中的傳輸線電阻進(jìn)行檢測，并通過數(shù)字電位器自動(dòng)匹配傳輸線阻，利用本方案中的補(bǔ)償電路自動(dòng)計(jì)算補(bǔ)償電壓，從而對實(shí)際檢測過程中的線損電壓進(jìn)行補(bǔ)償。同時(shí)，本方案可以根據(jù)傳輸線質(zhì)量和長度的不同，自動(dòng)校準(zhǔn)匹配電阻，實(shí)現(xiàn)隨傳輸線阻變化自動(dòng)對檢測回路中的線損電壓進(jìn)行補(bǔ)償。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明；

圖1示出本方案所述電壓補(bǔ)償電路的示意圖；

圖2示出本方案所述線損電壓檢測單元的示意圖；

圖3示出本方案所述液晶模組檢測系統(tǒng)中檢測電壓輸出部分的示意圖；

圖4示出本方案所述一種用于液晶模組檢測的檢測電壓補(bǔ)償方法的示意圖。

具體實(shí)施方式

為了更清楚地說明本實(shí)用新型，下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例和附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明。附圖中相似的部件以相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下面所具體描述的內(nèi)容是說明性的而非限制性的，不應(yīng)以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

如圖1所示，本實(shí)用新型公開了一種用于液晶模組檢測的電壓補(bǔ)償電路，該電路包括：電流檢測模塊、匹配電阻、恒流源模塊和反饋電阻；電流檢測模塊基于差分方式檢測負(fù)載電路的電流，并輸出，負(fù)載電路電流流經(jīng)匹配電阻進(jìn)入恒流源模塊，恒流源模塊將流經(jīng)匹配電阻的電流以鏡像的方式換算成流經(jīng)反饋電阻的電流，反饋電阻基于恒流源模塊輸出的電流，實(shí)時(shí)補(bǔ)償線損電壓。

本方案中，所述電流檢測模塊包括：檢流電阻和運(yùn)算放大器；所述運(yùn)算放大器的正極端和檢流電阻的一端與用于輸出檢測電壓的電源輸出端連接；所述檢流電阻的另一端與運(yùn)算放大器的負(fù)極端連接；所述運(yùn)算放大器的輸出端與匹配電阻的一端連接。

本方案中，所述恒流源模塊包括：第一三極管和第二三極管；所述第一三極管的發(fā)射極與匹配電阻的與電流檢測模塊連接端相反的一端連接；所述第一三極管的集電極與地極連接；所述第一三極管基極與其發(fā)射極連接；所述第二三極管的基極與第一三極管的基極連接；所述第二三極管的集電極與地極連接；所述第二三極管的發(fā)射極與用于輸出檢測電壓的電源反饋端連接。

本方案中，所述匹配電阻采用數(shù)字電位器連接在電路中，可以根據(jù)確定的匹配電阻值進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。本方案中，所述檢流電阻的阻值為200毫歐姆。

如圖2所示，本實(shí)用新型進(jìn)一步公開了一種用于液晶模組檢測的線損電壓檢測單元，該單元包括：檢測回路參數(shù)采集模塊、匹配電阻計(jì)算模塊和上述檢測電壓補(bǔ)償電路。檢測回路參數(shù)采集模塊根據(jù)接入檢測回路中的檢流電阻和輔助檢測負(fù)載，對檢測回路中的輔助檢測負(fù)載電壓值和輔助檢測負(fù)載電流值進(jìn)行采集，再利用匹配電阻計(jì)算模塊根據(jù)電源輸出端電壓和檢測回路參數(shù)采集模塊采集得到的檢測回路參數(shù)，對檢測回路中的傳輸線電阻進(jìn)行檢測計(jì)算，并根據(jù)該傳輸線電阻計(jì)算用于電壓補(bǔ)償?shù)钠ヅ潆娮?，最后利用上述檢測電壓補(bǔ)償電路根據(jù)所述匹配電阻，計(jì)算檢測回路中的線損補(bǔ)償電壓。其中，所述匹配電阻計(jì)算模塊包括：傳輸電阻計(jì)算模塊，利用：傳輸線電阻＝(電源輸出端電阻-輔助檢測負(fù)載電壓值)/輔助檢測負(fù)載電流值，計(jì)算檢測回路中傳輸線電阻；以及，匹配電阻計(jì)算模塊，利用：匹配電阻＝檢流電阻*反饋電阻/傳輸線電阻，計(jì)算匹配電阻。

如圖3所示，本實(shí)用新型進(jìn)一步公開了一種液晶模組檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：液晶模組接口、控制模塊、恒流模塊、電源模塊、上述線損電壓檢測單元和存儲(chǔ)模塊。利用液晶模組接口可用于連接輔助檢測負(fù)載或待測液晶模組，連接輔助檢測負(fù)載時(shí)是為了計(jì)算匹配電阻，從而確定線損電壓。控制模塊基于外部電壓控制信號和/或補(bǔ)償電壓控制信號，發(fā)出恒流控制信號，同時(shí)可以對負(fù)載回路的電壓進(jìn)行采樣，實(shí)時(shí)獲知負(fù)載回路電壓狀況；當(dāng)控制模塊基于外部電壓控制信號輸出橫流控制信號時(shí)是配合接入負(fù)載回路中的輔助檢測負(fù)載，對負(fù)載回路的參數(shù)、電流、電壓等信息進(jìn)行采集，將這些信息提供給線損電壓檢測單元，進(jìn)行當(dāng)前負(fù)載回路的線損電壓檢測，并將線損電壓檢測單元中獲得的匹配電阻及其對應(yīng)的補(bǔ)償電壓存入存儲(chǔ)模塊中以備后續(xù)檢測中可以直接調(diào)用；當(dāng)控制模塊基于外部電壓控制信號和補(bǔ)償電壓控制信號同時(shí)作用時(shí)，實(shí)際上就已經(jīng)完成對線損電壓的補(bǔ)償，可以對接入負(fù)載回路中的待測液晶模組進(jìn)行檢測。恒流模塊基于控制模塊發(fā)出的恒流控制信號，產(chǎn)生恒定電流，利用該恒定電流控制電源模塊輸出用于對待測液晶模組進(jìn)行檢測的檢測電壓。本方案中，為了提高信號采集的準(zhǔn)確度，在負(fù)載回路電壓電流采集過程中設(shè)置有濾波器，通過設(shè)置的多個(gè)濾波器可以根據(jù)用戶的實(shí)際需求對采集的信號進(jìn)行去噪濾波處理。

如圖4所示，本實(shí)用新型進(jìn)一步公開了一種用于液晶模組檢測的檢測電壓補(bǔ)償方法，其特征在于，該方法的步驟包括：

S1、在檢測回路中接入一用于輔助檢測回路電流的檢流電阻；

S2、將輔助檢測負(fù)載作為假定的液晶模組接入檢測回路中；

S3、通過外部設(shè)備向檢測電壓產(chǎn)生單元發(fā)出與輔助檢測負(fù)載相對應(yīng)的電壓控制信號，并產(chǎn)生檢測電壓；

S4、根據(jù)步驟S3中所述的檢測電壓、輔助檢測負(fù)載端的電壓和檢測回路中的電流，計(jì)算檢測回路中的傳輸線電阻；

S5、利用：(電源輸出電壓-輔助檢測負(fù)載電壓)/檢測回路電流，計(jì)算傳輸線電阻，再利用：匹配電阻＝檢流電阻*反饋電阻/傳輸線電阻，計(jì)算匹配電阻；

S6、利用如上所述檢測電壓補(bǔ)償電路和所述匹配電阻，計(jì)算檢測回路的補(bǔ)償電壓，并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中；

S7、將待測液晶模組替換輔助檢測負(fù)載接入檢測回路中，檢測電壓產(chǎn)生單元從存儲(chǔ)器中調(diào)取補(bǔ)償電壓數(shù)據(jù)，并基于外部設(shè)備發(fā)出的與待測液晶模組相對應(yīng)的檢測電壓和所述補(bǔ)償電壓，產(chǎn)生用于檢測液晶模組的補(bǔ)償后的檢測電壓；

S8、利用線損電壓檢測單元中的傳輸電阻計(jì)算模塊實(shí)時(shí)計(jì)算檢測回路中的傳輸電阻，若檢測回路中傳輸線電阻發(fā)生變化，則停止檢測，并復(fù)位存儲(chǔ)器，重新執(zhí)行步驟S1至S7，計(jì)算新的回路傳輸電阻和線損補(bǔ)償電壓.

下面通過一組實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明：

本方案采用自動(dòng)測量線路損耗技術(shù)并把線路損耗值實(shí)時(shí)送給MCU進(jìn)行處理，MCU根據(jù)得到的補(bǔ)償信號提高輸出電壓以補(bǔ)償線路損耗，使得模組端電壓值等于設(shè)定值。

具體的，本方案包括：可調(diào)輸出電壓產(chǎn)生部分、傳輸阻抗自動(dòng)檢測部分、匹配電阻計(jì)算部分和電壓損耗實(shí)時(shí)補(bǔ)償部分。

如圖3所示，可調(diào)輸出電壓產(chǎn)生部分包括：控制模塊、恒流模塊、電源模塊和線損電壓檢測單元。本實(shí)例中，電源模塊采用BUCK拓?fù)錂C(jī)構(gòu)和電源管理芯片，電源模塊通過LT8412型電源管理芯片對內(nèi)置有雙MOSFET同步整流的BUCK電路的電源模塊進(jìn)行控制，利用這種電源配置能夠使轉(zhuǎn)換效率達(dá)到95％以上。本實(shí)例利用微處理器MCU控制恒流源的方式設(shè)定電源輸出。對于線損電壓檢測單元可以集成在MCU中或者單獨(dú)設(shè)計(jì)成一個(gè)功能芯片，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要而調(diào)整線損電源檢測單元的布置方式。

本實(shí)例中對于電源濾波輸出采用多級LC低通濾波器能有效的抑制開關(guān)頻率和噪聲對輸出電壓的影響。

本實(shí)例中，對于電壓控制信號是由上位機(jī)設(shè)定并通過RS232接口傳送到MCU，MCU根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)設(shè)定相應(yīng)的輸出以控制恒流源的大小進(jìn)而改變輸出電壓。

本實(shí)例中，如圖2所示，為傳輸阻抗自動(dòng)檢測部分。該部分中對于電源輸出的電壓為UOUT，輔助檢測負(fù)載端的電壓為Uload，負(fù)載回路電流為Iload。具體的，在系統(tǒng)上電時(shí)，MCU選擇接入輔助檢測負(fù)載并通過上位機(jī)設(shè)定某一確定電壓輸出，通過對負(fù)載回路中的電流電壓等參數(shù)計(jì)算出傳輸線損Rwire。公式為：Rwire＝(UOUT-Uload)/Iload。

本實(shí)例中，如圖1所示，匹配電阻計(jì)算部分。該部分包括電流檢測模塊、匹配電阻、恒流源模塊和反饋電阻；電流檢測模塊基于差分方式檢測負(fù)載電路的電流，并輸出，負(fù)載電路電流流經(jīng)匹配電阻進(jìn)入恒流源模塊，恒流源模塊將流經(jīng)匹配電阻的電流以鏡像的方式換算成流經(jīng)反饋電阻的電流，反饋電阻基于恒流源模塊輸出的電流，實(shí)時(shí)補(bǔ)償線損電壓。該部分最為核心的是采用了具有鏡像電流功能的恒流源模塊，利用該模塊采樣通過檢流電阻的電流，此電流鏡像之后驅(qū)動(dòng)LT8612芯片的反饋回路電阻。從而達(dá)到根據(jù)負(fù)載的電流大小實(shí)時(shí)的改變輸出電壓以抵消傳輸線電壓損耗的目的，實(shí)現(xiàn)在線補(bǔ)償功能。

圖1中Vout為輸出電壓，補(bǔ)償電壓Vcomp，負(fù)載電流Iload，反饋電阻Rfb,匹配電阻RIN，檢流電阻Rsense，線損為Rwire(包含串聯(lián)在電路中各種檢流電阻的值)。圖1中右側(cè)虛線內(nèi)為線損補(bǔ)償?shù)挠布娐肥疽鈭D。

輸出電壓由左側(cè)虛線部分產(chǎn)生，并經(jīng)過檢流電阻Rsense直接連到負(fù)載。由于流過三極管Q8的電流等于流過電阻RIN的電流，且電阻RIN兩端的電壓等于電阻Rsense兩端的電壓，故有：

RIN＝(Iload*Rsense)*Rfb/Vcomp

Vcomp＝Iload*Rwire

通過上式可以得出匹配電阻RIN：RIN＝Rsense*Rfb/Rwire

從上述匹配電阻RIN的計(jì)算公式可以看出匹配電阻值與負(fù)載電流大小沒有關(guān)系只與自身檢流電阻，反饋電阻和環(huán)路傳輸線電阻的大小有關(guān)。故匹配電阻RIN確定之后，隨著負(fù)載電流的變化，補(bǔ)償電壓也會(huì)隨之變化已補(bǔ)償線損電壓。為便于根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)，在實(shí)際電路中電阻RIN可以采用數(shù)字電位器。

電壓損耗實(shí)時(shí)補(bǔ)償部分。MCU根據(jù)線損計(jì)算，得出補(bǔ)償電路的實(shí)際匹配電阻值RIN并存入片外FLASH存儲(chǔ)器中，如圖4所示，系統(tǒng)上電時(shí)數(shù)字電位器會(huì)根據(jù)FLASH中存儲(chǔ)的值設(shè)定相符的電阻輸出。在負(fù)載環(huán)境改變，傳輸線阻抗變化的情況下，MCU復(fù)位外部FLASH存儲(chǔ)器并自動(dòng)讀取電源輸出端和負(fù)載端的電壓，做相應(yīng)的處理后把值依然存放在FLASH中以供調(diào)用。

下面以一個(gè)實(shí)例對本方案作進(jìn)一步描述，本實(shí)例以應(yīng)用在液晶模組檢查機(jī)上為例。該實(shí)例中檢查機(jī)設(shè)定輸出3300毫伏。檢查機(jī)到模組的距離為2米，阻抗未知。假負(fù)載電流1000毫安。檢流電阻及33毫歐。反饋電阻Ffb為100K，系統(tǒng)上電時(shí)設(shè)定輸出電壓為3300mV，MCU設(shè)定連接1A的輔助檢測負(fù)載。檢測到實(shí)際電源產(chǎn)生端電壓為3300mV，輔助檢測負(fù)載端電壓為3126mV,根據(jù)上述公式，MCU計(jì)算出的匹配電阻值為18.96Kohm，并存入FLASH。系統(tǒng)關(guān)電并連接好負(fù)載模組后上電。實(shí)測數(shù)值如下：電源產(chǎn)生端電壓為3300mV，模組端為3299mV，電流為800mA。誤差在1mV以內(nèi)。

通過以上實(shí)測數(shù)據(jù)可以看出加入自動(dòng)電壓補(bǔ)償以后模組端電壓的實(shí)際值即為設(shè)定值，電路傳輸線中的損耗得到補(bǔ)償，提高了電壓精度。

還需要進(jìn)一步說明的是傳輸線阻抗確定下來之后，匹配電阻是唯一的，不可改變的，當(dāng)傳輸線長度或者外界環(huán)境變換影響了輸出線阻抗時(shí)，匹配電阻必須重新校準(zhǔn)。

通過本方案可以快速精準(zhǔn)的補(bǔ)償線路損耗的電壓，使模組端的電壓的精度達(dá)到0.01V。負(fù)載響應(yīng)頻率能夠達(dá)到1MHZ以上，這使得負(fù)載在作快速動(dòng)態(tài)變換時(shí)其上電壓能夠依然穩(wěn)定的住。

顯然，本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定，對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)，這里無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉，凡是屬于本實(shí)用新型的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之列。