回收電能的方法及驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種回收電能的方法及驅(qū)動(dòng)電路，尤其涉及一種用于一電荷泵中可回收所述電荷泵的一雜散電容的電能的方法及及驅(qū)動(dòng)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]電荷泵(Charge Pump)常應(yīng)用于升壓電路(Booster)或倍壓電路(VoltageMultiplier)。例如，現(xiàn)有液晶顯示器可利用電荷泵來(lái)提升低電壓源的輸出電壓，以提供較高伏特?cái)?shù)的工作電壓至源極驅(qū)動(dòng)電路(Source Driver)與柵極驅(qū)動(dòng)電路(Gate Driver)等驅(qū)動(dòng)電路。
[0003]當(dāng)電荷泵(Charge Pump)進(jìn)行電源切換升壓時(shí)，會(huì)不斷地對(duì)電路內(nèi)部產(chǎn)生的雜散電容進(jìn)行充放電的動(dòng)作。然而，對(duì)雜散電容不斷的充放電會(huì)導(dǎo)致多余的電源消耗。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]因此，本發(fā)明的主要目的即在于提供一種回收電能的方法，以有效回收再利用電荷泵的雜散電容的電能。
[0005]本發(fā)明公開(kāi)一種用于一電荷泵(charge pump)中回收電能的方法。所述方法包含有于一升壓階段結(jié)束后，操作于一回收階段；于所述回收階段，回收一雜散電容的電能；以及將所述雜散電容的電能再利用至一內(nèi)部電路。
[0006]本發(fā)明另公開(kāi)一種驅(qū)動(dòng)電路。所述驅(qū)動(dòng)電路包含有至少一電荷泵以及一電能回收電路。每一電荷泵包含有一雜散電容以及一輸出電容，用來(lái)于一充電階段時(shí)進(jìn)行充電以及于一升壓階段時(shí)進(jìn)行升壓。所述電能回收電路包含有一儲(chǔ)能組件以及一第一開(kāi)關(guān)。所述儲(chǔ)能組件，耦接于所述每一電荷泵的所述雜散電容，用來(lái)于一回收階段時(shí)，回收所述每一電荷泵的所述雜散電容的電能以及將所述每一電荷泵的所述雜散電容的電能再利用至所述內(nèi)部電路。所述第一開(kāi)關(guān)，耦接于所述每一電荷泵的所述雜散電容與所述儲(chǔ)能組件，用來(lái)控制所述每一電荷泵的所述雜散電容與所述儲(chǔ)能組件間的一耦接關(guān)系。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1-圖3分別為本發(fā)明實(shí)施例的一驅(qū)動(dòng)電路的示意圖。
[0008]圖4及圖5分別為本發(fā)明實(shí)施例不同的回收電能的方法流程的示意圖。
[0009]其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:
[0010]10、20、30驅(qū)動(dòng)電路
[0011]100、300a、300b電荷泵
[0012]140,340電能回收電路
[0013]160、360內(nèi)部電路
[0014]102輸出電容
[0015]120、320a、320b雜散電容
[0016]141、341儲(chǔ)能組件
[0017]142穩(wěn)壓組件
[0018]143脈沖產(chǎn)生器
[0019]380漣波消除電路
[0020]VDD, VDDa, VDDb電壓源
[0021]VOUT, VOUTa, VOUTb輸出端
[0022]D1、D2二極管
[0023]S1、S2、S3、S4開(kāi)關(guān)
[0024]40、50流程
[0025]400,402,404,406,408步驟
[0026]410、412、414、416步驟
[0027]500、502、504、506、508步驟
【具體實(shí)施方式】
[0028]在說(shuō)明書(shū)及后續(xù)的權(quán)利要求書(shū)當(dāng)中使用了某些詞匯來(lái)指稱特定的組件。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)可理解，硬件制造商可能會(huì)用不同的名詞來(lái)稱呼同一個(gè)組件。本說(shuō)明書(shū)及后續(xù)的權(quán)利要求書(shū)并不以名稱的差異來(lái)作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來(lái)作為區(qū)分的準(zhǔn)則。在通篇說(shuō)明書(shū)及后續(xù)的權(quán)利要求書(shū)當(dāng)中所提及的“包含”或“包括”是一開(kāi)放式的用語(yǔ)，故應(yīng)解釋成“包含/包括但不限定于”。以外，“耦接” 一詞在此系包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接于一第二裝置，則代表所述第一裝置可直接電氣連接于所述第二裝置，或通過(guò)其他裝置或連接手段間接地電氣連接至所述第二裝置。
[0029]請(qǐng)參考圖1,圖1為本發(fā)明實(shí)施例一驅(qū)動(dòng)電路10的示意圖。驅(qū)動(dòng)電路10包含有一電荷泵100、一電能回收電路140以及一內(nèi)部電路160。電荷泵100包含有二電壓源VDD、一輸出端V0UT、一輸出電容102以及一雜散電容120。輸出電容102包含有一第一端以及一第二端。輸出電容102的第一端可f禹接至一電壓源VDD、一輸出端VOUT或浮接。輸出電容102的第二端可耦接至一電壓源VDD、一接地端或浮接。電荷泵100可于一充電階段時(shí)對(duì)輸出電容102進(jìn)行充電，以及于一升壓階段時(shí)利用輸出電容102進(jìn)行升壓。雜散電容120為輸出電容102與接地端間的一雜散電容。電能回收電路140，耦接于雜散電容120，用來(lái)于一回收階段時(shí)回收并再利用雜散電容120的電能。內(nèi)部電路160耦接于電能回收電路140。電能回收電路140包含有一第一二極管D1、一第一開(kāi)關(guān)S1、一儲(chǔ)能組件141、一第二開(kāi)關(guān)S2、一第二二極管D2、一穩(wěn)壓組件142以及一脈沖產(chǎn)生器143。儲(chǔ)能組件141，耦接于雜散電容120，用來(lái)回收雜散電容120的電能以及將雜散電容120的電能再利用至內(nèi)部電路160。儲(chǔ)能組件141可為一電容、一電感或任何可儲(chǔ)存電能的一電子組件。第一二極管D1，耦接于雜散電容120，用來(lái)避免儲(chǔ)能組件141回充(Countercurrent)雜散電容120。第一開(kāi)關(guān)SI，耦接于雜散電容120與儲(chǔ)能組件141，用來(lái)控制雜散電容120與儲(chǔ)能組件141間的一耦接關(guān)系。穩(wěn)壓組件142，耦接于儲(chǔ)能組件141，用來(lái)穩(wěn)定儲(chǔ)能組件141的一輸出電壓。第二二極管D2，耦接于儲(chǔ)能組件141以及穩(wěn)壓組件142，用來(lái)避免穩(wěn)壓組件142回充至儲(chǔ)能組件141。第二開(kāi)關(guān)S2，耦接于穩(wěn)壓組件142，用來(lái)控制儲(chǔ)能組件141與穩(wěn)壓組件142間的一耦接關(guān)系。脈沖產(chǎn)生器143耦接于儲(chǔ)能組件141，用來(lái)控制儲(chǔ)能組件141的一初始電壓，以增加儲(chǔ)能組件141的一儲(chǔ)電能力。更進(jìn)一步而言，在本實(shí)施例中，二極管Dl與D2主要用途是分別避免回充現(xiàn)象，或避免電流逆流，而在其他實(shí)施例中，電能回收電路140可以不需要二極管Dl或D2。
[0030]關(guān)于驅(qū)動(dòng)電路的詳細(xì)操作方式可如下所述。在一充電階段時(shí)電荷泵100進(jìn)行充電，輸出電容102的第一端耦接至電壓源VDD，第二端耦接至接地端，且第一開(kāi)關(guān)SI開(kāi)啟，電荷泵100對(duì)輸出電容102充電。在一升壓階段時(shí)，輸出電容102的第一端耦接至輸出端V0UT，第二端耦接至電壓源VDD，且第一開(kāi)關(guān)SI開(kāi)啟，使得電荷泵100進(jìn)行升壓。在升壓階段結(jié)束后與下一個(gè)充電階段進(jìn)行前，可進(jìn)行回收階段，也就是利用雜散電容120對(duì)電能回收電路140進(jìn)行充電。在回收階段時(shí)，當(dāng)雜散電容120被充電至電壓VDD后，輸出電容102的第一端耦接至電壓源VDD，第二端浮接，第一開(kāi)關(guān)SI關(guān)閉而第二開(kāi)關(guān)S2開(kāi)啟，雜散電容120的電能被儲(chǔ)存于儲(chǔ)能組件141中。通過(guò)儲(chǔ)能組件141，雜散電容120的電能可被回收并再利用。第一二極管Dl耦接于雜散電容120，用來(lái)避免儲(chǔ)能組件141回充雜散電容120。脈沖產(chǎn)生器143，可產(chǎn)生一負(fù)脈沖，先將儲(chǔ)能組件141的初始電壓充至一負(fù)電壓。當(dāng)雜散電容120對(duì)儲(chǔ)能組件141充電時(shí)，儲(chǔ)能組件141由負(fù)電壓向上充電。當(dāng)負(fù)電壓越大時(shí)，儲(chǔ)能組件141可從雜散電容120回收的電能也越多。也就是說(shuō)，通過(guò)控制負(fù)電壓的大小，可控制儲(chǔ)電組件141的儲(chǔ)電能力。當(dāng)電能回收電路140將雜散電容120的電能再利用至內(nèi)部電路160時(shí)，第一開(kāi)關(guān)SI開(kāi)啟而第二開(kāi)關(guān)S2關(guān)閉，儲(chǔ)電組件141可將儲(chǔ)存的電能提供給內(nèi)部電路160。穩(wěn)壓組件142，用來(lái)穩(wěn)定儲(chǔ)能組件141的一輸出電壓。第二二極管D2，耦接于儲(chǔ)能組件141以及穩(wěn)壓組件142，用來(lái)避免穩(wěn)壓組件142回充儲(chǔ)能組件141。較佳地，穩(wěn)壓組件142可為一電容或一電感。
[0031]簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)，電能回收電路140在升壓階段結(jié)束后與下一個(gè)充電階段進(jìn)行前回收電荷泵100中雜散電容120的電能，并且再利用至內(nèi)部電路。如此一來(lái)，減少驅(qū)動(dòng)電路10的電源消耗。
[0032]在本發(fā)明實(shí)施例中，儲(chǔ)能組件141以及穩(wěn)壓組件142可個(gè)別耦接于一電阻，以用來(lái)限定流入儲(chǔ)能組件141以及穩(wěn)壓組件142的電流。請(qǐng)參考圖2，圖2為本發(fā)明實(shí)施例另一驅(qū)動(dòng)電路20的示意圖。驅(qū)動(dòng)電路20的基本電路架構(gòu)與驅(qū)動(dòng)電路10相似，因此相同組件使用相同標(biāo)號(hào)表示。在驅(qū)動(dòng)電路20中，電阻Rl耦接至儲(chǔ)能組件141，電阻R2耦接至穩(wěn)壓組件142。電阻Rl以及電阻R2可分別用來(lái)限定流入儲(chǔ)能組件141以及穩(wěn)壓組件142的電流。另外，通過(guò)調(diào)整電阻R1、R2的電阻值以及儲(chǔ)能組件141以及穩(wěn)壓組件142的電容值，可定義由電阻R2與穩(wěn)壓組件142所組成的一濾波器的強(qiáng)度。更進(jìn)一步而言，在第2圖繪示的實(shí)施例中，二極管Dl與D2主要用途是分別避免回充現(xiàn)象，或避免電流逆流，而在其他實(shí)施例中，電能回收電路140可以不需要二極管Dl或D2。
[0033]請(qǐng)參考圖3，圖3為本發(fā)明實(shí)施例一驅(qū)動(dòng)電路30的示意圖。驅(qū)動(dòng)電路30包含有電荷泵300a與300B、一電能回收電路340以及一內(nèi)部電路360。電荷泵300A與300B的基本架構(gòu)與電荷泵100相似，因此操作原理于此不再贅述，