本技術涉及顯示領域，尤其涉及一種電源管理模塊、顯示模組、電源芯片和電子設備。

背景技術：

1、隨著材料和技術的演進，各種電子設備中的顯示面板的重量和體積逐漸變小。顯示器面板的類型包括液晶顯示器、場發(fā)射顯示器、等離子顯示面板和有機發(fā)光二極管顯示器等。有機發(fā)光二極管(organic?light-emitting?diode,oled)顯示器具有反應速度快、色純度和亮度優(yōu)、對比度高、視角廣等特點。通常，oled顯示屏包括有源矩陣oled(activematrix?oled,amoled)顯示屏。amoled通過驅動電路來驅動發(fā)光二極管，能夠實現(xiàn)大尺寸和高分辨率，具有較好的發(fā)展前景。

2、amoled顯示屏中包括以矩陣狀態(tài)排列的像素，每個像素中的有機發(fā)光元件(organic?electro-luminescence,oel)(簡稱為有機el)在一定電壓下被驅動控制發(fā)光。amoled的亮度越高、尺寸越大，對應有機發(fā)光元件的功率就越高、數(shù)量越多，相應的，對為有機發(fā)光元件提供正向電壓和負向電壓的電源(簡稱為el電源)的功率需求就越高。另外，在大尺寸、高亮度amoled顯示屏中el電源功率占比最大，因此el電源的效率決定了整個amoled顯示屏的電源效率。

3、大尺寸amoled顯示屏可應用在大屏幕手機、平板、筆記本、臺式機等各種電子設備中。目前一些amoled顯示屏中通過在el電源中設置兩相對稱的功率變換電路，滿足設備功率需求，并實現(xiàn)均流。但這些裝置中的el電源無法兼顧大功率和高效率。

技術實現(xiàn)思路

1、本技術提供了一種電源管理模塊、顯示模組、電源芯片和電子設備，可兼顧大功率和高效率。

2、第一方面，本技術提供了一種電源管理模塊，該電源管理模塊包括電源芯片、第一功率變換電路和第二功率變換電路，電源芯片用于連接電源，電源芯片包括控制器；第一功率變換電路的一端和第二功率變換電路一端分別與控制器連接，第一功率變換電路的另一端和第二功率變換電路的另一端分別用于連接負載；第一功率變換電路的最大輸出功率小于第二功率變換電路的最大輸出功率；第一功率變換電路和第二功率變換電路均用于對電源輸出的電壓進行變換；控制器用于接收所述負載的負載需求電壓和獲取負載電流，以及根據負載需求電壓和負載電流的大小，控制第一功率變換電路或第二功率變換電路工作，負載電流為電源管理模塊輸出至負載的電流。其中，該功率變換電路可以包括直流轉直流電路。示例性地，該功率變換電路可以為反向buck-boost電路，即為一種產生負壓的升降壓變換電路，用于將電源提供的正電壓轉換為負電壓并輸出供負載使用。

3、本技術中，第一功率變換電路和第二功率變換電路的最大輸出功率不同，那么功率輸出能力不同，功率輸出能力較低的功率變換電路(指第一功率變換電路)中包括的開關管動態(tài)參數(shù)較好，開關損耗和驅動損耗較低，在輕載時控制第一功率變換電路工作，電源效率較高；功率輸出能力較高(指第二功率變換電路)的功率變換電路包括的開關管導通阻抗較低，因此在重載時控制第二功率變換電路工作，導通損耗低，可以支持較高的輸出功率。通過設置具有不同功率輸出能力的功率變換電路，并根據實際的負載需求電壓和負載電流，調整合適的功率變換電路工作，可滿足不同的負載需求，從而可保證該電源管理模塊最終輸出的電壓和功率滿足負載需求，并且保持較高的電源效率，兼顧高效率和大輸出功率。

4、在一種可行的實現(xiàn)方式中，上述控制器用于：

5、在上述負載需求電壓小于電壓閾值，且上述負載電流小于第一電流閾值的情況下，控制第一功率變換電路工作；

6、在上述負載需求電壓大于或等于上述電壓閾值，或，上述負載電流大于或等于上述第一電流閾值的情況下，控制第二功率變換電路工作。

7、本技術中，由于第一功率變換電路和第二功率變換電路的最大輸出功率不同，說明兩者的功率輸出能力不同，那么兩者中的器件工作時能承受的最大電流或最大電壓也不同。當負載需求電壓和負載電流較小時，第一功率變換電路工作，電路處于輕載狀態(tài)，由于第一功率變換電路中器件的通流能力更小、耐壓更小，因此在輕載狀態(tài)下電源效率更高。當負載需求電壓或負載電流較大時，第二功率變換電路工作，電路可能處于中載或重載狀態(tài)，第二功率變換電路相比第一功率變換電路，其器件的通流能力更大、耐壓更大，在中載或重載狀態(tài)下電源效率更高。同時在電壓和電流低時控制第一功率變換電路工作，電壓或電流高時控制第一功率變換電路不工作，可實現(xiàn)對第一功率變換電路中的器件的保護。

8、在一種可行的實現(xiàn)方式中，第一功率變換電路和第二功率變換電路均包括開關管和電感，第一功率變換電路和第二功率變換電路中的電感均位于上述電源芯片外，上述第一功率變換電路中的開關管集成在上述電源芯片中，上述第二功率變換電路中的開關管位于上述電源芯片外。

9、本技術中，將第一功率變換電路中的開關管集成在電源芯片中，可選用動態(tài)參數(shù)好的開關管，降低開關損耗。將第二功率變換電路中的開關管設置在電源芯片外，可選用導通阻抗小的開關管，可降低發(fā)熱，提升輸出功率。相應的，在輕載狀態(tài)下控制第一功率變換電路工作，提高輕載狀態(tài)下的電源效率。在重載狀態(tài)下控制第二功率變換電路工作，提高輸出功率。從而可以兼顧高效率和大輸出功率，適配多種應用場景。

10、在一種可行的實現(xiàn)方式中，上述電源管理模塊還包括第三功率變換電路，上述第三功率變換電路的最大輸出功率大于或等于上述第二功率變換電路的最大輸出功率；上述第三功率變換電路中的電感和開關管位于上述電源芯片外；上述控制器具體用于：

11、在上述負載需求電壓小于上述電壓閾值，且上述負載電流小于上述第一電流閾值的情況下，控制上述第一功率變換電路工作；

12、在上述負載需求電壓大于或等于上述電壓閾值，且上述負載電流小于第二電流閾值的情況下，控制上述第二功率變換電路工作；

13、在上述負載需求電壓小于上述電壓閾值，且上述負載電流大于或等于上述第一電流閾值且小于第二電流閾值的情況下，控制上述第二功率變換電路工作；

14、在上述負載電流大于或等于上述第二電流閾值的情況下，控制上述第二功率變換電路和上述第三功率變換電路工作；

15、其中，上述第二電流閾值大于上述第一電流閾值。

16、本技術中，通過設置開關管內置的小功率相(指第一功率變換電路)和兩個開關管外置的大功率相(包括第二功率變換電路和第三功率變換電路)，根據負載需求電壓和負載電流的大小，分別控制小功率相單獨工作、一個大功率相單獨工作、兩個大功率相并聯(lián)工作，可以分別針對輕載、中載、重載狀態(tài)滿足負載需求，在輕載狀態(tài)下提升了電源效率，在重載狀態(tài)下提供了更大的輸出功率，從而可滿足不同場景需求，實現(xiàn)兼顧高效率和大功率。

17、在一種可行的實現(xiàn)方式中，上述電源管理模塊還包括第四功率變換電路，上述第四功率變換電路的最大輸出功率大于或等于上述第一功率變換電路的最大輸出功率，且小于上述第二功率變換電路的最大輸出功率；第四功率變換電路中的電感位于電源芯片外，第四功率變換電路中的開關管集成在上述電源芯片中；上述控制器具體用于：

18、在上述負載需求電壓小于上述電壓閾值，且上述負載電流小于第一電流閾值的情況下，控制上述第一功率變換電路工作；

19、在上述負載需求電壓小于上述電壓閾值，以及上述負載電流大于或等于上述第一電流閾值且小于上述第三電流閾值的情況下，控制上述第一功率變換電路工作和上述第四功率變換電路工作；

20、在上述負載電流大于或等于上述第三電流閾值的情況下，控制上述第一功率變換電路和上述第四功率變換電路停止工作，控制上述第二功率變換電路工作；

21、在上述負載需求電壓大于或等于上述電壓閾值的情況下，控制上述第二功率變換電路工作；

22、其中，上述第三電流閾值大于上述第一電流閾值。

23、本技術中，通過設置兩個開關管內置的小功率相(指第一功率變換電路和第四功率變換電路)和開關管外置的大功率相(包括第二功率變換電路)，根據負載需求電壓和負載電流的大小，分別控制一個小功率相單獨工作、兩個小功率相共同工作、大功率相單獨工作，可以分別針對輕載、中載、重載狀態(tài)滿足負載需求，在輕載狀態(tài)和中載狀態(tài)下提升了電源效率，在重載狀態(tài)下提供了較大的輸出功率，從而可滿足不同場景需求，實現(xiàn)了兼顧高效率和大功率。

24、在一種可行的實現(xiàn)方式中，第一功率變換電路和第二功率變換電路均包括開關管和電感，第一功率變換電路和第二功率變換電路中的開關管和電感均位于上述電源芯片外。

25、本技術中，由于第一功率變換電路和第二功率變換電路中的開關管均位于電源芯片外，那么各個功率變換電路中的開關管均可以選用導通阻抗更小的開關管，這些功率變換電路工作時散熱更好，帶載能力更強。在負載需求電壓和負載電流不同時可控制不同的功率變換電路工作，如在輕載時控制第一功率變換電路工作，在重載時控制第二功率變換電路工作，可在輕載狀態(tài)下提升電源效率，在重載狀態(tài)下提升輸出功率。

26、在一種可行的實現(xiàn)方式中，電源管理模塊還包括第五功率變換電路，上述第五功率變換電路的最大輸出功率大于或等于上述第二功率變換電路的最大輸出功率；上述第五功率變換電路中的開關管和電感均位于上述電源芯片外；上述控制器具體用于：

27、在上述負載需求電壓小于上述電壓閾值，且上述負載電流小于上述第一電流閾值的情況下，控制上述第一功率變換電路工作；

28、在上述負載需求電壓大于或等于上述電壓閾值，且上述負載電流小于第四電流閾值的情況下，控制上述第二功率變換電路工作，上述第四電流閾值大于上述第一電流閾值；

29、在上述負載需求電壓小于上述電壓閾值，且上述負載電流大于或等于上述第一電流閾值且小于第四電流閾值的情況下，控制上述第二功率變換電路工作；

30、在上述負載電流大于或等于上述第四電流閾值的情況下，控制上述第二功率變換電路和上述第五功率變換電路工作。

31、本技術中，通過根據負載需求電壓和負載電流的大小，分別控制小功率相單獨工作、一個大功率相單獨工作、兩個大功率相共同工作，可以分別針對不同的負載情況滿足負載需求，在輕載狀態(tài)提升了電源效率，在重載狀態(tài)下提供了較大的輸出功率，提升了整體電流輸出能力和電壓輸出能力，從而可滿足不同場景需求，實現(xiàn)兼顧高效率和大功率。

32、在一種可行的實現(xiàn)方式中，上述第一功率變換電路和上述第二功率變換電路均包括開關管和電感，上述第一功率變換電路和上述第二功率變換電路中的電感均位于上述電源芯片外,上述第一功率變換電路和上述第二功率變換電路中的開關管均集成在上述電源芯片中。

33、本技術中，由于第一功率變換電路和第二功率變換電路中的開關管均集成在電源芯片中，在不同帶載情況下分別控制合適的功率變換電路工作，可保證各功率變換電路的工作效率較高。另外，根據負載需求電壓和負載電流對第一功率變換電路和第二功率變換電路的工作狀態(tài)進行控制，控制更加精細，第一功率變換電路和第二功率變換電路的開關管參數(shù)就可以設計的更加精細，效率也就越高。

34、在一種可行的實現(xiàn)方式中，上述電源管理模塊還包括第六功率變換電路，上述第六功率變換電路的最大輸出功率大于或等于上述第二功率變換電路的最大輸出功率；上述第六功率變換電路中的電感位于上述電源芯片外，上述第六功率變換電路中的開關管也集成在上述電源芯片中；上述控制器具體用于：

35、在上述負載需求電壓小于上述電壓閾值，且上述負載電流小于上述第一電流閾值的情況下，控制上述第一功率變換電路工作；

36、在上述負載需求電壓大于或等于上述電壓閾值，且上述負載電流小于第五電流閾值的情況下，控制上述第二功率變換電路工作，上述第五電流閾值大于上述第一電流閾值；

37、在上述負載需求電壓小于上述電壓閾值，且上述負載電流大于或等于上述第一電流閾值且小于上述第五電流閾值的情況下，控制上述第二功率變換電路工作；

38、在上述負載電流大于或等于上述第五電流閾值的情況下，控制上述第二功率變換電路和上述第六功率變換電路工作。

39、本技術中，通過根據負載需求電壓和負載電流的大小，分別控制小功率相單獨工作、一個大功率相單獨工作、兩個大功率相共同工作，可以分別針對不同的負載情況滿足負載需求，針對各個帶載狀態(tài)控制更精細，可提升效率。同時各功率變換電路中的開關管參數(shù)可以設計得更加精細，進一步提升效率。在一種可行的實現(xiàn)方式中，上述第一電流閾值基于上述第一功率變換電路中的開關管的最大通流能力確定，上述電壓閾值基于上述第一功率變換電路中的開關管的最大耐壓能力確定。

40、本技術中，通過設置合適的第一電流閾值和電壓閾值，可以使得第一功率變換電路工作時不容易出現(xiàn)過流過壓等情況，實現(xiàn)了對器件的保護，提高了電路的安全性。

41、在一種可行的實現(xiàn)方式中，上述第一功率變換電路中的開關管的導通阻抗大于第一閾值。

42、本技術中，集成在電源芯片中的功率變換電路中的開關管在重載時不工作，無需滿足較大的通流能力，因此可以選取相比常規(guī)開關管的導通阻抗更大的開關管，該開關管的動態(tài)參數(shù)更優(yōu)，可以大幅降低輕載狀態(tài)下第一功率變換電路工作時的開關損耗和驅動損耗，提升輕載狀態(tài)下的電源效率。同時，由于第一功率變換電路中的開關管無需額外封裝，在實現(xiàn)提升效率的同時還可以減小電源管理模塊的面積。

43、在一種可行的實現(xiàn)方式中，上述第二功率變換電路中的開關管的導通阻抗小于第二閾值，上述第二閾值小于上述第一閾值。

44、本技術中，設置在電源芯片外的開關管在輕載狀態(tài)下不工作，無需考慮開關管的開關損耗問題，因此可以選取相比常規(guī)開關管導通阻抗更小的開關管，該開關管的動態(tài)參數(shù)偏大，導通阻抗更優(yōu)，在第二功率變換電路工作時導通損耗更小，發(fā)熱減少，通流能力提升。同時，由于第二功率變換電路中的開關管位于電源芯片外，相比集成在電源芯片中的開關管，有單獨的封裝，散熱能力更好，輸出功率能力可以更強。

45、在一種可行的實現(xiàn)方式中，上述負載包括顯示裝置，每個上述功率變換電路用于為上述顯示裝置提供負壓電源。

46、第二方面，本技術還提供了一種顯示模組，所述顯示模組包括如第一方面及第一方面任一可行的實現(xiàn)方式中的電源管理模塊和顯示裝置，所述電源管理模塊的輸入端用于連接電源，所述電源管理模塊的輸出端用于連接所述顯示裝置，所述電源管理模塊用于將所述電源提供的電壓變換后輸出至所述顯示裝置。

47、第三方面，本技術還提供了一種電源芯片，所述電源芯片中包括控制器，所述電源芯片用于連接電源，控制器用于連接第一功率變換電路的一端和第二功率變換電路的一端，第一功率變換電路的最大輸出功率小于所述第二功率變換電路的最大輸出功率＝；第一功率變換電路的另一端和所述第二功率變換電路的另一端用于連接負載，第一功率變換電路和第二功率變換電路均用于對所述電源輸出的電壓進行變換；所述控制器用于：

48、接收所述負載的負載需求電壓和獲取負載電流，根據負載需求電壓和負載電流，控制第一功率變換電路或第二功率變換電路工作，所述負載電流為所述負載接收到的電流。

49、在一種可行的實現(xiàn)方式中，所述控制器用于：

50、在所述負載需求電壓小于所述電壓閾值，且所述負載電流小于第一電流閾值的情況下，控制第一功率變換電路工作。

51、在所述負載需求電壓大于或等于電壓閾值，或，所述負載電流大于或等于第一電流閾值的情況下，控制第二功率變換電路工作；

52、在一種可行的實現(xiàn)方式中，控制器還用于連接第五功率變換電路的一端，所述第五功率變換電路的另一端用于連接所述負載，所述第五功率變換電路的最大輸出功率大于或等于所述第二功率變換電路的最大輸出功率；所述控制器用于：

53、在所述負載需求電壓小于所述電壓閾值，且所述負載電流小于第一電流閾值的情況下，控制所述第一功率變換電路工作；

54、在所述負載需求電壓大于或等于所述電壓閾值，且所述負載電流小于第四電流閾值的情況下，控制所述第二功率變換電路工作，所述第四電流閾值大于所述第一電流閾值；

55、在所述負載需求電壓小于所述電壓閾值，且所述負載電流大于或等于所述第一電流閾值且小于第四電流閾值的情況下，控制所述第二功率變換電路工作；

56、在所述負載電流大于或等于所述第四電流閾值的情況下，控制所述第二功率變換電路和所述第五功率變換電路工作。

57、第四方面，本技術還提供了一種電子設備，所述電子設備包括如第一方面及第一方面任一可行的實現(xiàn)方式中的電源管理模塊、如第二方面的顯示模組或如第三方面及第三方面任一可行的實現(xiàn)方式中的電源芯片。