[发明专利]一种TFT-LCD驱动电源及偏压电路

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种薄膜晶体管液晶显示器(Thinfilm transistor liquid crystal display，TFT-LCD)驱动电源及偏压电路。

背景技术

TFT-LCD驱动电源及偏压电路产生驱动电源例如数字电源电压(VCC)、模拟电源电压(AVDD)，以及偏压例如栅极开启电压(VGH，TFT Gate ON Power)，栅极关断电压(VGL，TFT Gate OFF Power)等电压并提供给液晶显示器或液晶模组。因此，TFT-LCD驱动电源及偏压电路是液晶显示器或液晶模组驱动电路中不可或缺的部分，其产生电源及偏压的品质对TFT-LCD的显示品质及电磁兼容(EMC)特性有直接的影响。

TFT-LCD驱动电源及偏压电路主要由降压式或升压式开关稳压电源电路(Buck或Boost Switcher Regulator)和电荷泵(Charge Bump)电路组成。其中，降压式或升压式开关稳压电源电路部分产生驱动电源电压例如数字电源电压VCC或模拟电源电压AVDD，电荷泵电路产生TFT-LCD的栅极开启电压VGH和栅极关断电压VGL。

请参看图1，为一种现有技术采用的TFT-LCD驱动电源及偏压电路的原理图。如图1所示，现有的TFT-LCD驱动电源及偏压电路由降压式开关稳压电源电路12和电荷泵电路11组成。所述降压式开关稳压电源电路12包括降压式开关稳压电源U4以及其外部连接电路，所述降压式开关稳压电源U4为半导体领域常用的芯片(降压式开关稳压电源U4型号为BAT54S，其性能是肖特基二极管组，其制造商为仙童半导体)，其上的引脚的标注是行业内或厂家通用的标注；所述降压式开关稳压电源U4的外部连接电路由本领域内技术人员根据需要连接，以下对常用标示作说明：AGND为模拟地、PGND为电源地、PH为降压式开关稳压电源U4的脉宽调制电压输出端、ENA为使能端、VIN为电平输入端、NC为无信号端、C为电容、R为电阻、ZD为稳压二极管、D1为主肖特基二级管、L为电感、U由两个二极管反向连接而成的肖特基二极管组。

主肖特基二极管D1作为降压式开关稳压电源U4的开关元件并提供续流作用，但因主肖特基二极管D1的固有特性，在高频条件下其内部的分布电容与分布电感会产生自激振荡，在降压式开关稳压电源U4的脉宽调制电压输出端上输出的开关电压波形产生很高的尖峰电压。图3为图1所示的降压式开关稳压电源U4的脉宽调制电压输出端PH上输出的开关电压波形。如图3所示，所述脉宽调制电压输出端PH上输出的开关电压波形产生有很高的尖峰，其中，正极性尖峰电压约16.5V，负极性尖峰电压约3.0V，这些尖峰电压含有极高的、复杂的频率成分，是TFT-LCD驱动电源及偏压电路电磁干扰(EMI)噪声的主要来源。而这些尖峰电压噪声可以通过电容C1、C4、C8提供的途径藕合到模拟电源电压AVDD输出端或数字电源电压VCC输出端、栅极开启电压VGH输出端、栅极关断电压VGL输出端。

请参考图2，为另一种现有技术采用的TFT-LCD驱动电源及偏压电路的原理图。如图2所示，现有的TFT-LCD驱动电源及偏压电路由升压式开关稳压电源电路21和电荷泵电路(包括第一电荷泵部分22a和第二电荷泵部分22b)组成。如图2所示，电荷泵电路由两部分组成，其中第一电荷泵部分22a产生栅极开启电压VGH，第二电荷泵部分22b产生栅极关断电压VGL。其中，升压式开关稳压电源U2为本领域内常用芯片(升压式开关稳压电源U2的型号为TPS5430，其性能为降压式开关稳压电源芯片，其制造商为德州仪器)，其上的引脚的标注为本领域内或厂家通用标注，所述升压式开关稳压电源U2的外部连接电路由本领域内技术人员根据需要连接，以下对常用标示作说明：SW为升压式开关稳压电源U2的可调脉宽调制电压输出端、VIND为电输入端、C为电容、R为电阻、ZD为稳压二极管、D1为肖特基二级管、L为电感、U由两个二极管反向连接而成的肖特基二极管组、PGND为电源地。

和图1所示的现有技术一样，在升压式开关稳压电源U2的可调脉宽调制电压输出端SW上输出的开关电压波形(未图示)也产生有很高的尖峰电压，可调脉宽调制电压输出端SW上输出的开关电压的波形与图3所示的脉宽调制电压输出端PH上输出的开关电压的波形相同或相似。