具有多級電荷幫浦的電源電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示一種具有多級電荷幫浦的電源電路，電源電路包含有一第一電荷幫浦、一第二電荷幫浦、一穩(wěn)壓電容以及一輸出電容。第一電荷幫浦調(diào)整一輸入電壓而產(chǎn)生一第一輸出電壓。第二電荷幫浦調(diào)整第一輸出電壓而產(chǎn)生一第二輸出電壓，并輸出第二輸出電壓以驅(qū)動一負載。穩(wěn)壓電容耦接第一電荷幫浦與第二電荷幫浦之間，并外掛于第一電荷幫浦的輸出端。輸出電容耦接第二電荷幫浦，以提供第二輸出電壓。本發(fā)明藉由在第一電荷幫浦的輸出端外掛穩(wěn)壓電容，以達到提供負載端瞬間大電流的功效。
【專利說明】具有多級電荷幫浦的電源電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明是一種電源電路，尤指一種具有多級電荷幫浦的電源電路。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)今市面上許多電子裝置中，往往需要不同準(zhǔn)位的電源電壓，因此常配置電荷幫浦以便利用現(xiàn)有的電源電壓來產(chǎn)生各種不同準(zhǔn)位的電源電壓，而為了產(chǎn)生更高準(zhǔn)位的電源電壓，常串聯(lián)多級電荷幫浦以達到更高倍壓的效果，但是在每一級電荷幫浦的效率限制下將越顯倍壓效率的不足，以致無法瞬間大電流。
[0003]再者，以電源供應(yīng)器應(yīng)用于液晶顯示裝置為例，液晶顯示裝置的液晶材料由歐洲發(fā)現(xiàn)后，在美國研究開發(fā)其實用性，日本深入地探討其物性及各種領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)，并不斷地研制新世代的液晶平面顯示器。目前，各種液晶技術(shù)已被廣泛地使用在顯示器上，尤其是液晶平面顯示器(Liquid Crystal Display, IXD),各制造商已經(jīng)由TN IXD(Twisted Nematic LCD,扭曲向列型液晶平面顯不器)擴展至STN LCD (Super TwistedNematic IXD,超扭曲向列型液晶平面顯示器)，并更加擴大至非晶娃TFT IXD(Thin FilmTransistor IXD，薄膜晶體管液晶平面顯示器)，且規(guī)模有越來越大的趨勢。因此，液晶顯示裝置的驅(qū)動電路或電源電路的研究發(fā)展也成了液晶顯示裝置在提高分辨率時的一大關(guān)鍵。
[0004]一般而言，液晶顯示裝置的驅(qū)動方式分為主動式驅(qū)動與被動式驅(qū)動兩種，而不論是主動式驅(qū)動或是被動式驅(qū)動，驅(qū)動芯片的掃描電極均需要一高電壓，為了簡化外部電源線路，此時通常會在顯示裝置的電源電路中設(shè)置一倍壓(升壓)電路，該倍壓(升壓)電路通常會串聯(lián)多級電荷幫浦以達到提供高電壓的功效。
[0005]由于在過去幾年內(nèi)顯示技術(shù)獲得快速進展，顯示屏幕的分辨率越來越高、掃描電極越來越多，而驅(qū)動芯片中較耗電的部分為掃描電極由低壓轉(zhuǎn)換至高壓的瞬間，以現(xiàn)行顯示裝置的電源供應(yīng)器的倍壓(升壓)電路使用零電容的架構(gòu)為例，是直接倍壓至高倍率電壓，而在每一級電荷幫浦的效率限制下將越顯倍壓效率的不足，以致倍壓(升壓)電路無法提供驅(qū)動芯片瞬間大電流，當(dāng)負載端產(chǎn)生瞬間大電流時，倍壓(升壓)電路無法在瞬間提供相同于負載電流汁電流，且倍壓(升壓)電路的輸出電壓亦無法維持在穩(wěn)定的范圍內(nèi)，因此其無法達到高分辨率的要求，所以需有新架構(gòu)，利用最少的電容量來驅(qū)動高分辨率驅(qū)動芯片。
[0006]因此，本發(fā)明針對上述問題提供了一種不需任何浮接電容即可提供負載端瞬間大電流的一種具有多級電荷幫浦的電源電路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的之一，在于提供一種具有多級電荷幫浦的電源電路，其藉由在該些電荷幫浦的輸出端外掛穩(wěn)壓電容，以提供負載端瞬間大電流。
[0008]本發(fā)明的目的之一，在于提供一種具有多級電荷幫浦的電源電路，其藉由至少一時序控制器在掃描驅(qū)動訊號的電壓轉(zhuǎn)換時間時提升至少一電荷幫浦的倍率或切換頻率，以降低顯示裝置的功率消耗，進而達到省電的目的。
[0009]本發(fā)明的目的之一，在于提供一種具有多級電荷幫浦的電源電路，其藉由至少一時序控制器在電壓保持時間時降低至少一電荷幫浦的倍率或切換頻率，以降低顯示裝置的功率消耗，進而達到省電的目的。
[0010]本發(fā)明的目的之一，在于提供一種具有多級電荷幫浦的電源電路，其藉由至少一位準(zhǔn)偵測單元偵測至少一電荷幫浦的一輸出電壓，以控制至少一電荷幫浦的切換頻率或倍率，進而達到省電的目的。
[0011]為了達到上述各目的及其功效，本發(fā)明揭示一種具有多級電荷幫浦的電源電路，其包含有一第一電荷幫浦、一第二電荷幫浦、一穩(wěn)壓電容以及一輸出電容。第一電荷幫浦調(diào)整一輸入電壓而產(chǎn)生一第一輸出電壓。第二電荷幫浦調(diào)整第一輸出電壓而產(chǎn)生一第二輸出電壓，并輸出第二輸出電壓以驅(qū)動一負載。穩(wěn)壓電容I禹接第一電荷幫浦與第二電荷幫浦之間，并外掛于第一電荷幫浦的輸出端。輸出電容I禹接第二電荷幫浦以驅(qū)動負載。當(dāng)負載瞬間轉(zhuǎn)為重載時，穩(wěn)壓電容輸出的電荷會增加，以提供第一輸出電壓至第二電荷幫浦。如此，本發(fā)明藉由上述方式以達到提供負載端瞬間大電流的功效。
[0012]再者，本發(fā)明的一種具有多級電荷幫浦的電源電路更包含至少一時序控制器與對應(yīng)時序控制器的至少一控制電路，時序控制器輸出一時序控制訊號至控制電路?？刂齐娐芬罁?jù)時序控制訊號而輸出一時脈訊號或一倍率調(diào)整訊號至對應(yīng)的第一電荷幫浦或第二電荷幫浦。第一電荷幫浦或第二電荷幫浦依據(jù)時脈訊號或倍率調(diào)整訊號而調(diào)整本身的倍率以產(chǎn)生第一輸出電壓或第二輸出電壓，以提供掃描驅(qū)動器產(chǎn)生該些掃描驅(qū)動訊號。如此，本發(fā)明藉由在該些掃描驅(qū)動訊號的一電壓轉(zhuǎn)換時間時提升電源電路的第一電荷幫浦或第二電荷幫浦的切換頻率或倍率，進而提供掃描驅(qū)動器足夠上升速度或位準(zhǔn)的電壓，而在掃描驅(qū)動訊號的電壓保持時間時降低電源電路的第一電荷幫浦或第二電荷幫浦的切換頻率或倍率，進而降低電源電路提供的第一輸出電壓或第二輸出電壓的位準(zhǔn)或上升速度，以達到降低功率消耗的功效。
[0013]此外，本發(fā)明的一種具有多級電荷幫浦的電源電路更包含至少一位準(zhǔn)偵測單元。位準(zhǔn)偵測單元偵測第一電荷幫浦的第一輸出電壓或第二電荷幫浦的第二輸出電壓，并依據(jù)第一輸出電壓或第二輸出電壓而輸出一偵測訊號至控制電路，控制電路更依據(jù)偵測訊號而輸出時脈訊號或倍率調(diào)整訊號至第一電荷幫浦或第二電荷幫浦，以控制第一電荷幫浦或第二電荷幫浦的切換頻率或倍率。如此，本發(fā)明藉由位準(zhǔn)偵測單元偵測第一電荷幫浦或第二電荷幫浦的輸出電壓，以控制第一電荷幫浦或第二電荷幫浦的切換頻率或倍率，進而達到省電的目的。
[0014]實施本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是:本發(fā)明的具有多個電荷幫浦的電源電路，其于電源電路的該些電荷幫浦的輸出端耦接穩(wěn)壓電容，以提供負載端瞬間大電流，且利用控制電路耦接該些電荷幫浦，并利用位準(zhǔn)偵測單元使控制電路在掃描驅(qū)動訊號電壓轉(zhuǎn)換時間時提升電源電路提供的輸出電壓的位準(zhǔn)或上升速度，以于掃描驅(qū)動訊號的電壓轉(zhuǎn)換時間時提供掃描驅(qū)動器足夠上升速度或位準(zhǔn)的電壓，且在掃描驅(qū)動訊號的電壓保持時間時降低電源電路提供的輸出電壓的位準(zhǔn)或上升速度，以于掃描驅(qū)動訊號的電壓保持時間時降低電源電路的功率消耗，且利用位準(zhǔn)偵測電路偵測電荷幫浦的輸出電壓，以控制電荷幫浦的切換頻率或倍率。如此，本發(fā)明藉由上述方式可達到提供負載端瞬間大電流與降低功率消耗的功效。[0015]【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的第一實施例的具有多級電荷幫浦的電源電路的顯示裝置的電路圖； 圖2為本發(fā)明的第一實施例的具有多級電荷幫浦的電源電路的電路圖；
圖3為本發(fā)明與習(xí)知技術(shù)的輸出電壓關(guān)系圖；
圖4為本發(fā)明與習(xí)知技術(shù)的輸出電壓放大關(guān)系圖；
圖5為本發(fā)明的第二實施例的具有多級電荷幫浦的電源電路的電路圖；
圖6為本發(fā)明的第二實施例的具有多級電荷幫浦的顯示裝置的電源電路的掃描驅(qū)動訊號脈波示意圖；
圖7為本發(fā)明的第三實施例的具有多級電荷幫浦的顯示裝置的電源電路的電路圖；
圖8為本發(fā)明的第四實施例的具有多級電荷幫浦的顯示裝置的電源電路的電路圖；
圖9為本發(fā)明的第五實施例的具有多級電荷幫浦的顯示裝置的電源電路的電路圖；
圖10為本發(fā)明的第六實施例的具有多級電荷幫浦的顯示裝置的電源電路的電路圖； 圖11為本發(fā)明的一較佳實施例的位準(zhǔn)偵測單元的電路圖；
圖12為本發(fā)明的一較佳實施例的控制電路的電路圖；
圖13為本發(fā)明的另一較佳實施例的控制電路的電路圖；
圖14為本發(fā)明的再一較佳實施例的控制電路的電路圖；
圖15為本發(fā)明的一較佳實施例的電荷幫浦的電路圖；以及 圖16為本發(fā)明的一較佳實施例的電荷幫浦的脈波示意圖；以及 圖17為本發(fā)明的另一較佳實施例的電荷幫浦的電路圖。
[0017]【圖號對照說明】
【權(quán)利要求】
1.一種具有多級電荷幫浦的電源電路，其特征在于，其包含: 一第一電荷幫浦，依據(jù)一輸入電壓而產(chǎn)生一第一輸出電壓； 一第二電荷幫浦，依據(jù)該第一輸出電壓而產(chǎn)生一第二輸出電壓，并輸出該第二輸出電壓以驅(qū)動一負載； 一穩(wěn)壓電容，耦接該第一電荷幫浦與該第二電荷幫浦之間，并外掛于該第一電荷幫浦的一輸出端；以及 一輸出電容， I禹接該第二電荷幫浦，以輸出該第二輸出電壓； 其中，當(dāng)該負載變重時，該穩(wěn)壓電容輸出的電荷會增加。
2.如權(quán)利要求1所述的電源電路，其特征在于，其中該負載為一顯示裝置的多個像素，當(dāng)該負載變重時，該穩(wěn)壓電容輸出的電荷會增加，以供該第二電荷幫浦輸出該第二輸出電壓至該顯示裝置的一驅(qū)動器以驅(qū)動該些畫素。
3.如權(quán)利要求1所述的電源電路，其特征在于，其中當(dāng)該負載并變重時，該輸出電容輸出的電荷會增加，以供第二電荷幫浦輸出該第二輸出電壓以驅(qū)動該負載。
4.如權(quán)利要求1所述的電源電路，其特征在于，其更包含: 一時序控制器，輸出一時序控制訊號；以及 一控制電路，依據(jù)該時序控制訊號而輸出一時脈訊號或一倍率調(diào)整訊號至該第一電荷幫浦，該時脈訊號決定該第一電荷幫浦的切換頻率，該倍率調(diào)整訊號決定該第一電荷幫浦的倍率，該第一電荷幫浦的倍率為該輸入電壓與該第一輸出電壓間的倍率。
5.如權(quán)利要求4所述的電源電路，其特征在于，其中該控制電路包含: 一頻率調(diào)整單元，依據(jù)該時序控制訊號而產(chǎn)生該時脈訊號；以及 一倍率選擇單元，依據(jù)該時序控制訊號而產(chǎn)生該倍率調(diào)整訊號。
6.如權(quán)利要求4所述的電源電路，其特征在于，其更包含: 一偵測單元，偵測該第一輸出電壓，并依據(jù)該第一輸出電壓而輸出一偵測訊號至該控制電路，該控制電路更依據(jù)該偵測訊號而輸出該時脈訊號或該倍率調(diào)整訊號，以控制該第一電荷幫浦的切換頻率或倍率。
7.如權(quán)利要求6所述的電源電路，其特征在于，其中該位準(zhǔn)偵測單元具有一門坎值，當(dāng)該偵測單元判斷該第一輸出電壓高于該門坎值時，該偵測單元輸出該偵測訊號，使該控制電路輸出該時脈訊號以降低該第一電荷幫浦的切換頻率或輸出該倍率調(diào)整訊號以降低該第一電荷幫浦的倍率。
8.如權(quán)利要求6所述的電源電路，其特征在于，其中該位準(zhǔn)偵測單元具有一門坎值，當(dāng)該偵測單元判斷該第一輸出電壓低于該門坎值時，該偵測單元輸出該偵測訊號，使該控制電路輸出該時脈訊號以提升該第一電荷幫浦的切換頻率或輸出該倍率調(diào)整訊號以降低該第一電荷幫浦的倍率。
9.如權(quán)利要求1所述的電源電路，其特征在于，其更包含: 一時序控制器，輸出一時序控制訊號；以及 一控制電路，依據(jù)該時序控制訊號而輸出一時脈訊號或一倍率調(diào)整訊號至該第二電荷幫浦，該時脈訊號決定該第二電荷幫浦的切換頻率，該倍率調(diào)整訊號決定該第二電荷幫浦的倍率，該第二電荷幫浦的倍率為該第一輸出電壓與該第二輸出電壓間的倍率。
10.如權(quán)利要求9所述的電源電路，其特征在于，其中該控制電路包含:一頻率調(diào)整單元，依據(jù)該時序控制訊號而產(chǎn)生該時脈訊號；以及 一倍率選擇單元，依據(jù)該時序控制訊號而產(chǎn)生該倍率調(diào)整訊號。
11.如權(quán)利要求9所述的電源電路，其特征在于，其更包含: 一偵測單元，偵測該第二輸出電壓，并依據(jù)該第二輸出電壓而輸出一偵測訊號至該控制電路，該控制電路更依據(jù)該偵測訊號而輸出該時脈訊號或該倍率調(diào)整訊號，以控制該第二電荷幫浦的切換頻率或倍率.。
【文檔編號】H02M3/07GK103475213SQ201310407502
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月16日
【發(fā)明者】廖冠超, 吳凱毅 申請人:矽創(chuàng)電子股份有限公司