内置有电荷泵的驱动芯片制造技术

本发明专利技术公开了一种内置有电荷泵的驱动芯片，包括衬底转化模块和电荷泵模块，衬底转化模块与电荷泵模块电性相连，将电荷泵模块的输出电平转化为驱动芯片内的高电位；电荷泵模块包括漏电压检测单元，模式控制单元，振荡器单元，电荷泵单元和电流镜，漏电压检测单元通过利用比较器与阈值电压相比较，输出高电压，模式选择单元对漏电压检测单元输出的高电压进行增益，然后传输至电荷泵单元内，振荡器单元与电荷泵单元相互配合，从而使得驱动芯片的驱动电压在各种情况下都保持稳定，处于高电位水平，本发明专利技术通过输出相对应的高电压，配合基准源电路，从而得到稳定的驱动电压，进而驱动LED显示屏进行工作。显示屏进行工作。显示屏进行工作。

【技术实现步骤摘要】
内置有电荷泵的驱动芯片


[0001]本专利技术涉及驱动芯片领域，尤其涉及针对LED控制的内置有电荷泵的驱动芯片。

技术介绍

[0002]汽车座舱智能化已经成为现今汽车的趋势，汽车上通常有车载导航系统，车载导航系统包括液晶显示屏不同厂家的车辆，或者不同类型的车辆中的液晶显示屏的尺寸可能不同，大尺寸的如12.3英寸，小尺寸的如10.1英寸，7英寸；液晶显示屏的原理决定其需要好几种供电电压来进行驱动，有模拟电压AVDD，用于为液晶显示屏的显示驱动芯片，(也称为driver IC)供电，包括液晶显示屏的内部TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管薄膜晶体管，简称TFT)的门极高电压VGH，门极低电压VGL，还有液晶显示屏内部控制液晶旋转角度的电极间的公共电压VCOM，这四种供电电压是决定液晶显示屏能不能正常显示的关键特性，并且液晶显示屏对这四种供电电压的上/下电时序有严格的要求，如果没有满足其上/下电时序，液晶显示屏显示会出现各种异常的现象，如导致显示不正常。
[0003]因此，需要一种可靠的，低成本的驱动方案，来提高液晶显示屏的可靠性，从而提高应用液晶显示屏的电子设备的可靠性、安全性，另外也需降低电子设备的整体成本。

技术实现思路

[0004]针对上述技术中存在的不足之处，本专利技术提供一种内置有电荷泵的驱动芯片，通过输出相对应的高电压，配合基准源电路，从而得到稳定的驱动电压，进而驱动LED显示屏进行工作。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种内置有电荷泵的驱动芯片，包括衬底转化模块和电荷泵模块，所述衬底转化模块与电荷泵模块电性相连，将电荷泵模块的输出电平转化为驱动芯片内的高电位；所述电荷泵模块包括漏电压检测单元，模式控制单元，振荡器单元，电荷泵单元和电流镜，漏电压检测单元通过利用比较器与阈值电压相比较，输出高电压，模式选择单元对漏电压检测单元输出的高电压进行增益，然后传输至电荷泵单元内，振荡器单元与电荷泵单元相互配合，从而使得驱动芯片的驱动电压在各种情况下都保持稳定，处于高电位水平。
[0006]作为优选，在衬底转化模块中，设置有比较单元，比较单元的输入口分别与电荷泵模块以及基础电压相连，实现电荷泵模块中的PMOS开关的阱电位为驱动芯片的高电位，防止PMOS管漏电。
[0007]作为优选，所述漏电压检测单元包括或门和多个比较器，多个比较器相互并联在一起，且每一个比较器的都连接有一个mos管，mos管的G极与电流源相连，S极接地，D极与比较器相连。
[0008]作为优选，所述模式控制单元为开关电路，设置有9个开关mos管，利用不同mos管的开启或关闭，从而实现不同状态下的电压调整。
[0009]作为优选，电荷泵单元包括非重叠时钟、跨导运算放大器和电流控制电流源，电荷
泵输出电压的分压信号与内部基准源产生的固定电平分别作为内部跨导运算放大器的负端与正端输入。
[0010]作为优选，两个时钟由非重叠时钟驱动，每个通路由一个电流控制电流源进行控制；跨导运算放大器单路输出电路控制电流控制电流源的电流，实现对充电和放电通路的双路控制。
[0011]作为优选，所述振荡器单元为以SMIT触发器为核心构成阻容充放电回路，通过控制充放电的周期得到固定周到振荡信号，控制占空比。
[0012]作为优选，所述电荷模块采用电压环和电流环进行控制，在进行模式转化期间，电压外环通过改变电流内环的采样电阻的阻值，利用两个环路共同对电荷泵模块进行反馈控制，从而实现不同模式下的输出电压，模式转化结束后，只有电流内环实现对电荷泵进行反馈控制，实现稳定的输出。
[0013]本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的内置有电荷泵的驱动芯片，内部设置有衬底转化模块与电荷泵模块，利用衬底转化模块将电荷泵模块的输出电平转化为驱动芯片内的高电位；针对电荷泵模块，采用双反馈环路进行控制：通过电压外环和电流内环的自适应调整，电压外环完成电荷泵的多模式转化，电流内环保证电荷泵的稳定输出，利用双反馈环路，稳定电荷泵的电压输出，配合基准源电压，实现对LED屏幕的控制。
附图说明
[0014]图1为本专利技术的衬底电压转换电路；图2为本专利技术的电荷泵系统框图；图3为本专利技术的电压环控制电路图；图4为本专利技术电荷泵电流内环控制电路图；图5为本专利技术的漏电压检测电路；图6为本专利技术的振荡器电路；图7为本专利技术的模式控制电路；图8为本专利技术的电荷泵电路图；图9为本专利技术的非重叠时钟驱动电路；图10为本专利技术的电流控制电流源电路图；图11为本专利技术的跨导运算放大器电路图。
具体实施方式
[0015]为了更清楚地表述本专利技术，下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步地描述。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语），具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0016]请参阅图1至图11，本专利技术的公开了一种内置有电荷泵的驱动芯片，包括衬底转化模块和电荷泵模块，衬底转化模块与电荷泵模块电性相连，将电荷泵模块的输出电平转化为驱动芯片内的高电位；电荷泵模块包括漏电压检测单元，模式控制单元，振荡器单元，电
荷泵单元和电流镜，漏电压检测单元通过利用比较器与阈值电压相比较，输出高电压，模式选择单元对漏电压检测单元输出的高电压进行增益，然后传输至电荷泵单元内，振荡器单元与电荷泵单元相互配合，从而使得驱动芯片的驱动电压在各种情况下都保持稳定，处于高电位水平。在具体实施过程中，对于显示屏进行驱动时，包括数字部分和模拟部分，数字部分为显示屏需要显示的内容，而模拟部分提供显示屏的驱动源，使得数字部分予以显示，而对于显示屏的驱动源，目前采用的都是电荷泵与基准源配合所得到，而基准源电路的输出电压是保持不变的，但是数字部分却需求不同的电压值，因此就必须调整电荷泵的电压值从而满足需求，而本申请中利用电荷泵模块参数不同的电压值，利用衬底转化模块使得电荷泵输出为高电平，确保使用安全。
[0017]在衬底转化模块中，通过迟滞比较器对VIN1和CPO的电压进行比较，当VIN1>CPO时，VIN3和VIN4同时输出VIN2的电压值,LC4输出为低电平；当VIN1<CPO时，VIN3和VIN4同时处处CPO的电压值，LC4输出为高电平，其中CPO为电荷泵模块输出的电压值。
[0018]漏电压检测单元内设置有多个比较器；多个比较器相互并联在一起，且每一个比较器的都连接有一个mos管，mos管的G极与电流源相连，S极接地，D极与比较器相连；每路的漏电压通过比较器COMP和阈值电压Vcs相比较，比较结果输出信号V1‑
V
N
,通过或门输出，这些信号中有任意一个为高电平时，说明漏电压过低，输出电压不足提供所需的电流。因此通过控制这些信息中有任意一个为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内置有电荷泵的驱动芯片，其特征在于，包括衬底转化模块和电荷泵模块，所述衬底转化模块与电荷泵模块电性相连，将电荷泵模块的输出电平转化为驱动芯片内的高电位；所述电荷泵模块包括漏电压检测单元，模式控制单元，振荡器单元，电荷泵单元和电流镜，漏电压检测单元通过利用比较器与阈值电压相比较，输出高电压，模式选择单元对漏电压检测单元输出的高电压进行增益，然后传输至电荷泵单元内，振荡器单元与电荷泵单元相互配合，从而使得驱动芯片的驱动电压在各种情况下都保持稳定，处于高电位水平。2.根据权利要求1所述的内置有电荷泵的驱动芯片，其特征在于，在衬底转化模块中，设置有比较单元，比较单元的输入口分别与电荷泵模块以及基础电压相连，实现电荷泵模块中的PMOS开关的阱电位为驱动芯片的高电位，防止PMOS管漏电。3.根据权利要求1所述的内置有电荷泵的驱动芯片，其特征在于，所述漏电压检测单元包括或门和多个比较器，多个比较器相互并联在一起，且每一个比较器的都连接有一个mos管，mos管的G极与电流源相连，S极接地，D极与比较器相连。4.根据权利要求1所述的内置有电荷泵的驱动芯片，其特征在于，所述模式控制单元为开关电...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈奕欣，
申请(专利权)人：深圳市合科泰电子有限公司，
类型：发明
国别省市：