(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇圧回路と、チャージポンプ回路と、制御回路とを含み、
前記昇圧回路は、インダクタンスと、第１ダイオードと、第１コンデンサとを含み、前記チャージポンプ回路は、第２コンデンサと、第３コンデンサと、第２ダイオードと、第３ダイオードと、トランジスタとを含み、前記制御回路は、スイッチモジュールと、アンドゲートと、第１電流検出モジュールと、第２電流検出モジュールと、昇圧制御モジュールと、チャージポンプ制御モジュールとを含み、
前記インダクタンスの第１端子が入力電圧に接続され、第２端子が第１ノードに電気的に接続され、前記第１ダイオードのアノードが第１ノードに電気的に接続され、カソードがアナログ電源電圧を出力し、前記第１コンデンサの第１端子が前記第１ダイオードのカソードに電気的に接続され、第２端子が接地され、前記第２コンデンサの第１端子が第１ノードに電気的に接続され、第２端子が前記第２ダイオードのカソードに電気的に接続され、前記第２ダイオードのアノードが前記第１ダイオードのカソードに電気的に接続され、前記第３ダイオードのアノードが前記第２ダイオードのカソードに電気的に接続され、カソードが第３コンデンサの第１端子に電気的に接続され、前記第３コンデンサの第２端子が接地され、前記トランジスタのベースがチャージポンプ制御モジュールに電気的に接続され、エミッタが前記第３ダイオードのカソードに電気的に接続され、コレクタがゲートオン電圧を出力し、
前記スイッチモジュールの制御端子が前記昇圧制御モジュールの第１端子に電気的に接続され、第１端子が第１ノードに電気的に接続され、第２端子が接地され、前記昇圧制御モジュールの第２端子がアンドゲートの出力端子に電気的に接続され、前記第１電流検出モジュールが第１電流を収集するとともに、前記第１電流が予め設定された第１比較電流よりも大きい場合に、前記アンドゲートの第１入力端子にローレベルを供給し、前記第１電流が予め設定された第１比較電流よりも小さい場合に、前記アンドゲートの第１入力端子にハイレベルを供給し、前記第１電流が前記スイッチモジュールの第２端子の電流であり、
前記第２電流検出モジュールが第２電流を収集するとともに、前記第２電流が予め設定された第２比較電流よりも大きい場合に、前記アンドゲートの第２入力端子にハイレベルを供給し、前記第２電流が予め設定された第２比較電流よりも小さい場合に、前記アンドゲートの第２入力端子にローレベルを供給し、前記第２電流が前記トランジスタのコレクタの電流であり、
前記昇圧制御モジュールは、前記スイッチモジュールのスイッチングを制御するとともに、前記アンドゲートの出力端子のレベルに応じて前記スイッチモジュールのスイッチング周波数を制御し、前記アンドゲートの出力端子のレベルがローレベルである場合に、現在のスイッチング周波数を維持するように前記スイッチモジュールを制御し、前記アンドゲートの出力端子のレベルがハイレベルである場合に、現在のスイッチング周波数を上昇させるように前記スイッチモジュールを制御し、
前記チャージポンプ制御モジュールが前記トランジスタのオン／オフを制御する、
直流電圧変換回路。
【請求項２】
前記第１電流検出モジュールが第１電流比較器と、インバータとを含み、
前記第１電流比較器の非反転入力端子が前記スイッチモジュールの第２端子に電気的に接続され、反転入力端子が第１比較電流に接続され、出力端子がインバータの入力端子に電気的に接続され、前記インバータの出力端子が前記アンドゲートの第１入力端子に電気的に接続される、
請求項１に記載の直流電圧変換回路。
【請求項３】
前記第２電流検出モジュールが第２電流比較器を含み、
前記第２電流比較器の非反転入力端子が前記トランジスタのコレクタに電気的に接続さ
れ、反転入力端子が第２比較電流に接続され、出力端子が前記アンドゲートの第２入力端子に電気的に接続される、
請求項１に記載の直流電圧変換回路。
【請求項４】
前記制御回路が電源制御チップに集積されている、
請求項１に記載の直流電圧変換回路。
【請求項５】
前記第１ダイオード、前記第２ダイオード、及び前記第３ダイオードがいずれもショットキーダイオードである、
請求項１に記載の直流電圧変換回路。
【請求項６】
前記スイッチモジュールがＭＯＳトランジスタと、抵抗とを含み、
前記ＭＯＳトランジスタは、ゲートが前記昇圧制御モジュールに電気的に接続され、ソースが抵抗の第１端子に電気的に接続され、ドレインが第１ノードに電気的に接続され、前記抵抗の第２端子が接地され、
前記ＭＯＳトランジスタは、ゲートが前記スイッチモジュールの制御端子であり、ドレインが前記スイッチモジュールの第１端子であり、前記抵抗の第２端子が前記スイッチモジュールの第２端子である、
請求項１に記載の直流電圧変換回路。
【請求項７】
請求項１に記載の直流電圧変換回路に適用される直流電圧変換方法であって、
前記昇圧制御モジュールが前記スイッチモジュールを繰り返しスイッチングして、前記昇圧回路が入力電圧を昇圧させてアナログ電源電圧を得るステップＳ１と、
前記チャージポンプ回路が前記第１ノードの電圧により前記アナログ電源電圧を昇圧させてゲートオン電圧を生成し、前記チャージポンプ制御モジュールが前記トランジスタをオンに制御し、前記ゲートオン電圧が前記トランジスタのコレクタから出力されるステップＳ２と、
前記第１電流検出モジュールが第１電流を収集するとともに、前記第１電流が予め設定された第１比較電流よりも大きい場合に、前記アンドゲートの第１入力端子にローレベルを供給し、前記第１電流が予め設定された第１比較電流よりも小さい場合に、前記アンドゲートの第１入力端子にハイレベルを供給し、前記第１電流が前記スイッチモジュールの第２端子の電流であるステップＳ３と、
前記第２電流検出モジュールが第２電流を収集するとともに、前記第２電流が予め設定された第２比較電流よりも大きい場合に、前記アンドゲートの第２入力端子にハイレベルを供給し、前記第２電流が予め設定された第２比較電流よりも小さい場合に、前記アンドゲートの第２入力端子にローレベルを供給し、前記第２電流が前記トランジスタのコレクタの電流であるステップＳ４と、
前記昇圧制御モジュールが前記アンドゲートの出力端子のレベルを受信し、前記アンドゲートの出力端子のレベルがローレベルである場合に、現在のスイッチング周波数を維持するように前記スイッチモジュールを制御し、前記アンドゲートの出力端子のレベルがハイレベルである場合に、現在のスイッチング周波数を上昇させるように前記スイッチモジュールを制御するステップと、を含む直流電圧変換方法。
【請求項８】
請求項１に記載の直流電圧変換回路を含む液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示技術分野に関し、特に直流電圧変換回路及び直流電圧変換方法並びに液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示技術の発展に伴い、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ，ＬＣＤ）等の平面表示装置は、高画質、省電力、薄型及び適用範囲が広い等の利点を有するため、携帯電話、テレビ、携帯情報端末、デジタルカメラ、ノートパソコン、デスクトップコンピュータ等のさまざまな家庭用電化製品に広く適用され、表示装置の主流となっている。
【０００３】
液晶パネルは、液晶表示装置の中核部品である。液晶パネルは通常、カラーフィルタ基板（Ｃｏｌｏｒ  Ｆｉｌｔｅｒ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ，ＣＦ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）と、薄膜トランジスタアレイ基板（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ  Ａｒｒａｙ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ，ＴＦＴ  Ａｒｒａｙ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）と、両基板間に配置された液晶層（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｌａｙｅｒ）とから構成される。一般的に、アレイ基板及びカラーフィルタ基板には、それぞれ画素電極、共通電極が設けられている。画素電極と共通電極とに電圧が印加されると、液晶層に電界が発生し、該電界によって液晶分子の配向を決定することで、液晶層に入射した光の偏光を調整し、液晶パネルに画像が表示される。
【０００４】
従来技術においてＴＦＴ−ＬＣＤを駆動する場合に、いずれもアナログ電源電圧（ＶＡＡ）、デジタル電源電圧（ＶＤＤ）、ゲートオン電圧（ＶＧＨ）、ゲートオフ電圧（ＶＧＬ）を含む複数種の電圧がＴＦＴ−ＬＣＤに入力される。ＶＡＡ及びＶＤＤの電流は大きく、通常昇圧（Ｂｏｏｓｔ）回路又は降圧（Ｂｕｃｋ）回路により発生するが、ＶＧＨ及びＶＧＬに対応する電流は小さく、一般的にローコストのチャージポンプ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｐｕｍｐ）回路により発生する。
【０００５】
具体的には、従来技術では、ＶＡＡのＢｏｏｓｔ回路は、入力電圧を昇圧してＶＡＡを生成するのに用いられる他、ＶＡＡのＢｏｏｓｔ回路によって生成されるＶＧＨを駆動するチャージポンプ回路の駆動電圧ＶＬＸを昇圧するのにも用いられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
駆動電圧ＶＬＸには次の欠陥がある：ＶＡＡにおける負荷が軽い（即ち軽負荷）場合、ＶＡＡのＢｏｏｓｔ回路は断続モードになる。このとき、図１に示すように、ＶＡＡのｂｏｏｓｔ回路で生成される駆動電圧ＶＬＸのスイッチング周波数も低くなる。ＶＧＨの負荷が重い場合、このスイッチング周波数の低い駆動電圧ＶＬＸでは、ＶＧＨを安定して駆動して負荷を動かすことができなくなり、ＶＧＨの電圧が安定せず、正常動作に影響を与える。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的は、昇圧回路及びチャージポンプ回路の負荷の軽重に応じてスイッチモジュールのスイッチング周波数を自動的に調整し、チャージポンプ回路の正常動作を保証することができる直流電圧変換回路を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、昇圧回路及びチャージポンプ回路の負荷の軽重に応じてスイッチモジュールのスイッチング周波数を自動的に調整し、チャージポンプ回路の正常動作を保証することができる直流電圧変換方法を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的はさらに、昇圧回路及びチャージポンプ回路の負荷の軽重に応じてスイッチモジュールのスイッチング周波数を自動的に調整し、チャージポンプ回路の正常動作を保証することができる液晶表示装置を提供することにある。
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明は、昇圧回路、チャージポンプ回路、及び制御回路を含む直流電圧変換回路を提供しており、
前記昇圧回路は、インダクタンスと、第１ダイオードと、第１コンデンサとを含み、前記チャージポンプ回路は、第２コンデンサと、第３コンデンサと、第２ダイオードと、第３ダイオードと、トランジスタとを含み、前記制御回路は、スイッチモジュールと、アンドゲートと、第１電流検出モジュールと、第２電流検出モジュールと、昇圧制御モジュールと、チャージポンプ制御モジュールとを含み、
前記インダクタンスの第１端子が入力電圧に接続され、第２端子が第１ノードに電気的に接続され、前記第１ダイオードのアノードが第１ノードに電気的に接続され、カソードがアナログ電源電圧を出力し、前記第１コンデンサの第１端子が第１ダイオードのカソードに電気的に接続され、第２端子が接地され、前記第２コンデンサの第１端子が第１ノードに電気的に接続され、第２端子が第２ダイオードのカソードに電気的に接続され、前記第２ダイオードのアノードが第１ダイオードのカソードに電気的に接続され、前記第３ダイオードのアノードが第２ダイオードのカソードに電気的に接続され、カソードが第３コンデンサの第１端子に電気的に接続され、前記第３コンデンサの第２端子が接地され、前記トランジスタのベースがチャージポンプ制御モジュールに電気的に接続され、エミッタが第３ダイオードのカソードに電気的に接続され、コレクタがゲートオン電圧を出力し、
前記スイッチモジュールの制御端子が昇圧制御モジュールの第１端子に電気的に接続され、第１端子が第１ノードに電気的に接続され、第２端子が接地され、前記昇圧制御モジュールの第２端子がアンドゲートの出力端子に電気的に接続され、
前記第１電流検出モジュールが第１電流を収集するとともに、前記第１電流が予め設定された第１比較電流よりも大きい場合に、前記アンドゲートの第１入力端子にローレベルを供給し、前記第１電流が予め設定された第１比較電流よりも小さい場合に、前記アンドゲートの第１入力端子にハイレベルを供給し、前記第１電流が前記スイッチモジュールの第２端子の電流であり、
前記第２電流検出モジュールが第２電流を収集するとともに、前記第２電流が予め設定された第２比較電流よりも大きい場合に、前記アンドゲートの第２入力端子にハイレベルを供給し、前記第２電流が予め設定された第２比較電流よりも小さい場合に、前記アンドゲートの第２入力端子にローレベルを供給し、前記第２電流が前記トランジスタのコレクタの電流であり、
前記昇圧制御モジュールは、前記スイッチモジュールのスイッチングを制御するとともに、前記アンドゲートの出力端子のレベルに応じて前記スイッチモジュールのスイッチング周波数を制御し、前記アンドゲートの出力端子のレベルがローレベルである場合に、現在のスイッチング周波数を維持するように前記スイッチモジュールを制御し、前記アンドゲートの出力端子のレベルがハイレベルである場合に、現在のスイッチング周波数を上昇させるように前記スイッチモジュールを制御し、
前記チャージポンプ制御モジュールが前記トランジスタのオン／オフを制御する。
【００１１】
前記第１電流検出モジュールが第１電流比較器と、インバータとを含み、
前記第１電流比較器の非反転入力端子がスイッチモジュールの第２端子に電気的に接続され、反転入力端子が第１比較電流に接続され、出力端子がインバータの入力端子に電気的に接続され、前記インバータの出力端子がアンドゲートの第１入力端子に電気的に接続される。
【００１２】
前記第２電流検出モジュールが第２電流比較器を含み、
前記第２電流比較器の非反転入力端子がトランジスタのコレクタに電気的に接続され、反転入力端子が第２参照電流に接続され、出力端子がアンドゲートの第２入力端子に電気的に接続される。
【００１３】
前記制御回路が電源制御チップに集積されている。
【００１４】
前記第１ダイオード、第２ダイオード、及び第３ダイオードがいずれもショットキーダイオードである。
【００１５】
前記スイッチモジュールがＭＯＳトランジスタと、抵抗とを含み、
前記ＭＯＳトランジスタは、ゲートが昇圧制御モジュールに電気的に接続され、ソースが抵抗の第１端子に電気的に接続され、ドレインが第１ノードに電気的に接続され、前記抵抗の第２端子が接地され、
前記ＭＯＳトランジスタは、ゲートが前記スイッチモジュールの制御端子であり、ドレインが前記スイッチモジュールの第１端子であり、前記抵抗の第２端子が前記スイッチモジュールの第２端子である。
【００１６】
本発明は、上記の直流電圧変換回路に適用される直流電圧変換方法を提供しており、
前記昇圧制御モジュールが前記スイッチモジュールを繰り返しスイッチングして、前記昇圧回路が入力電圧を昇圧させてアナログ電源電圧を得るステップＳ１と、
前記チャージポンプ回路が第１ノードの電圧により前記アナログ電源電圧を昇圧させてゲートオン電圧を生成し、前記チャージポンプ制御モジュールが前記トランジスタをオンに制御し、前記ゲートオン電圧が前記トランジスタのコレクタから出力されるステップＳ２と、
前記第１電流検出モジュールが第１電流を収集するとともに、前記第１電流が予め設定された第１比較電流よりも大きい場合に、前記アンドゲートの第１入力端子にローレベルを供給し、前記第１電流が予め設定された第１比較電流よりも小さい場合に、前記アンドゲートの第１入力端子にハイレベルを供給し、前記第１電流が前記スイッチモジュールの第２端子の電流であるステップＳ３と、
前記第２電流検出モジュールが第２電流を収集するとともに、前記第２電流が予め設定された第２比較電流よりも大きい場合に、前記アンドゲートの第２入力端子にハイレベルを供給し、前記第２電流が予め設定された第２比較電流よりも小さい場合に、前記アンドゲートの第２入力端子にローレベルを供給し、前記第２電流が前記トランジスタのコレクタの電流であるステップＳ４と、
前記昇圧制御モジュールが前記アンドゲートの出力端子のレベルを受信し、前記アンドゲートの出力端子のレベルがローレベルである場合に、現在のスイッチング周波数を維持するように前記スイッチモジュールを制御し、前記アンドゲートの出力端子のレベルがハイレベルである場合に、現在のスイッチング周波数を上昇させるように前記スイッチモジュールを制御するステップと、を含む。
【００１７】
本発明は、上記の直流電圧変換回路を含む液晶表示装置をさらに提供している。
【００１８】
本発明の有益な効果は以下の通りである。本発明に係る直流電圧変換回路は、昇圧回路と、チャージポンプ回路と、制御回路とを含み、前記制御回路に第１電流検出モジュールと、第２電流検出モジュールと、アンドゲートとが設けられ、第１電流検出モジュールによって昇圧回路における第１電流を検出するとともに、第１電流の大きさに応じてハイレベル又はローレベルを前記アンドゲートの第１入力端子に供給し、チャージポンプ回路における第２電流を第２電流検出モジュールによって検出するとともに、第２電流の大きさに応じてハイレベル又はローレベルを前記アンドゲートの第２入力端子に供給し、前記アンドゲートの出力端子のレベルによりスイッチモジュールを制御して、前記第１電流が小さくて第２電流が大きい場合に、つまり、昇圧回路が軽負荷でチャージポンプ回路が重負荷である場合にスイッチング周波数を上昇させることにより、昇圧回路がチャージポンプ回路に供給する駆動電圧の駆動能力を向上させ、チャージポンプ回路の正常動作を保証し、ＶＧＨ電圧の安定性を向上させる。本発明は、昇圧回路及びチャージポンプ回路の負荷の軽重に応じてスイッチモジュールのスイッチング周波数を自動的に調整し、チャージポンプ回路の正常動作を保証することができる直流電圧変換方法をさらに提供している。本発明は、昇圧回路及びチャージポンプ回路の負荷の軽重に応じてスイッチモジュールのスイッチング周波数を自動的に調整し、チャージポンプ回路の正常動作を保証することができる液晶表示装置をさらに提供している。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
本発明の特徴及び技術的内容をより一層明らかにするために、以下の本発明に関する詳細な説明及び添付図面を参照するが、添付図面は、参照及び説明のためのものに過ぎず、本発明を限定するものではない。
【００２０】
【図１】図１は、従来技術における昇圧回路が断続モードにあるときの駆動電圧ＶＬＸの波形図である。
【図２】図２は、本発明の直流電圧変換回路の回路図である。
【図３】図３は、本発明の直流電圧変換回路において、昇圧回路が軽負荷であって、チャージポンプ回路が重負荷であるときの駆動電圧ＶＬＸの波形図である。
【図４】図４は、本発明の直流電圧変換方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に用いられた技術的手段及びその効果をより明らかにするために、本発明の好ましい実施例及びその添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
図２を参照すると、本発明に係る直流電圧変換回路は、昇圧回路１と、チャージポンプ回路２と、制御回路３とを含む。
【００２３】
前記昇圧回路１は、インダクタンスＬ１と、第１ダイオードＤ１と、第１コンデンサＣ１とを含む。前記チャージポンプ回路２は、第２コンデンサＣ２と、第３コンデンサＣ３と、第２ダイオードＤ２と、第３ダイオードＤ３と、トランジスタＴｒ１とを含む。前記制御回路３は、スイッチモジュール３０１と、アンドゲートＹ１と、第１電流検出モジュール２０１と、第２電流検出モジュール２０２と、昇圧制御モジュール１０１と、チャージポンプ制御モジュール１０２とを含む。
【００２４】
具体的には、前記インダクタンスＬ１の第１端子が入力電圧Ｖｉｎに接続され、第２端子が第１ノードＡに電気的に接続されている。前記第１ダイオードＤ１のアノードが第１ノードＡに電気的に接続され、カソードがアナログ電源電圧ＶＡＡを出力する。前記第１コンデンサＣ１の第１端子は第１ダイオードＤ１のカソードに電気的に接続され、第２端子は接地されている。
【００２５】
前記第２コンデンサＣ２の第１端子は第１ノードＡに電気的に接続され、第２端子は第２ダイオードＤ２のカソードに電気的に接続されている。前記第２ダイオードＤ２のアノードは、第１ダイオードＤ１のカソードに電気的に接続されている。前記第３ダイオードＤ３のアノードは第２ダイオードＤ２のカソードに電気的に接続され、カソードは第３コンデンサＣ３の第１端子に電気的に接続されている。前記第３コンデンサＣ３の第２端子は接地されている。
【００２６】
前記トランジスタＴｒ１のベースがチャージポンプ制御モジュール１０２に電気的に接続され、エミッタが第３ダイオードＤ３のカソードに電気的に接続され、コレクタがゲートオン電圧ＶＧＨを出力する。
【００２７】
具体的には、前記スイッチモジュール３０１の制御端子は昇圧制御モジュール１０１の第１端子に電気的に接続され、第１端子は第１ノードＡに電気的に接続され、第２端子は接地されている。前記昇圧制御モジュール１０１の第２端子は、アンドゲートＹ１の出力端子に電気的に接続されている。
【００２８】
前記第１電流検出モジュール２０１は第１電流を収集するとともに、前記第１電流が予め設定された第１比較電流よりも大きい場合に、前記アンドゲートＹ１の第１入力端子にローレベルを供給し、前記第１電流が予め設定された第１比較電流よりも小さい場合に、前記アンドゲートＹ１の第１入力端子にハイレベルを供給する。前記第１電流は、前記スイッチモジュール３０１の第２端子の電流である。
【００２９】
前記第２電流検出モジュール２０２は第２電流を収集するとともに、前記第２電流が予め設定された第２比較電流よりも大きい場合に、前記アンドゲートＹ１の第２入力端子にハイレベルを供給し、前記第２電流が予め設定された第２比較電流よりも小さい場合に、前記アンドゲートＹ１の第２入力端子にローレベルを供給する。前記第２電流は前記トランジスタＴｒ１のコレクタの電流である。
【００３０】
前記昇圧制御モジュール１０１は、前記スイッチモジュール３０１のスイッチングを制御するとともに、前記アンドゲートＹ１の出力端子のレベルに応じて前記スイッチモジュール３０１のスイッチング周波数を制御する。前記アンドゲートＹ１の出力端子のレベルがローレベルである場合、現在のスイッチング周波数を維持するように前記スイッチモジュール３０１が制御され、前記アンドゲートＹ１の出力端子のレベルがハイレベルである場合に、現在のスイッチング周波数を上昇させるように前記スイッチモジュール３０１が制御される。前記チャージポンプ制御モジュール１０２は前記トランジスタＴｒ１のオン／オフを制御する。
【００３１】
好ましくは、図２に示すように、前記第１電流検出モジュール２０１は、第１電流比較器Ｕ１と、インバータＦ１とを含む。前記第１電流比較器Ｕ１の非反転入力端子はスイッチモジュール３０１の第２端子に電気的に接続され、反転入力端子は第１比較電流Ｉ１に接続され、出力端子はインバータＦ１の入力端子に電気的に接続されている。前記インバータＦ１の出力端子はアンドゲートＹ１の第１入力端子に電気的に接続される。これにより、前記第１電流が予め設定された第１比較電流Ｉ１よりも大きい場合に、前記アンドゲートＹ１の第１入力端子にローレベルが供給され、前記第１電流が予め設定された第１比較電流Ｉ１よりも小さい場合に、前記アンドゲートＹ１の第１入力端子にハイレベルが供給される。
【００３２】
好ましくは、前記第２電流検出モジュール２０２は、第２電流比較器Ｕ２を含む。前記第２電流比較器Ｕ２の非反転入力端子がトランジスタＴｒ１のコレクタに電気的に接続され、反転入力端子が第２参照電流Ｉ２に接続され、出力端子がアンドゲートＹ１の第２入力端子に電気的に接続される。これにより、前記第２電流が予め設定された第２比較電流Ｉ２よりも大きい場合に、前記アンドゲートＹ１の第２入力端子にハイレベルが供給され、前記第２電流が予め設定された第２比較電流Ｉ２よりも小さい場合に、前記アンドゲートＹ１の第２入力端子にローレベルが供給される。
【００３３】
具体的には、前記制御回路３は電源制御チップ（Ｐｏｗｅｒ  ｍａｎａｇｅ  ＩＣ，ＰＭＩＣ）に集積されている。好ましくは、前記第１ダイオードＤ１、第２ダイオードＤ２、及び第３ダイオードＤ３はいずれもショットキーダイオードである。
【００３４】
さらに、前記スイッチモジュール３０１は、ＭＯＳトランジスタＱ１と、抵抗Ｒ１とを含む。前記ＭＯＳトランジスタＱ１は、ゲートが昇圧制御モジュール１０１に電気的に接続され、ソースが抵抗Ｒ１の第１端子に電気的に接続され、ドレインが第１ノードＡに電気的に接続される。前記抵抗Ｒ１の第２端子は接地される。したがって、前記ＭＯＳトランジスタは、ゲートが前記スイッチモジュール３０１の制御端子であり、ドレインが前記スイッチモジュール３０１の第１端子であり、前記抵抗Ｒ１の第２端子が前記スイッチモジュール３０１の第２端子である。
【００３５】
なお、図２及び図３を参照すると、本発明の直流電圧変換回路の作動プロセスは以下の通りである。まず、前記昇圧制御モジュール１０１は前記スイッチモジュール３０１をオンに制御し、第１ダイオードＤ１をオフにする。前記インダクタンスＬ１の電流が増加し続け、インダクタンスＬ１がエネルギーを蓄積する。
【００３６】
次に、前記昇圧制御モジュール１０１が前記スイッチモジュール３０１をオフに制御し、第１ダイオードＤ１をオンにし、前記インダクタンスＬ１が第１ダイオードＤ１を介して第１コンデンサＣ１に充電する。これにより、入力電圧Ｖｉｎの昇圧が完了し、アナログ電源電圧ＶＡＡが出力される。スイッチモジュール３０１を繰り返してスイッチングして、アナログ電源電圧ＶＡＡが連続して出力されるとともに、チャージポンプ回路２が第１ノードＡから駆動電圧ＶＬＸを取得する。
【００３７】
前記駆動電圧ＶＬＸによって前記アナログ電源電圧ＶＡＡを昇圧させたときにゲートオン電圧ＶＧＨが生成される。具体的には前記駆動電圧ＶＬＸによって前記第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３が充電され、前記第３ダイオードＤ３のカソード電圧が上昇して、ゲートオン電圧ＶＧＨが生成される。
【００３８】
より重要なことに、昇圧回路１は軽負荷状態で断続モードになるため、本発明の直流電圧変換回路は、前記昇圧回路１及びチャージポンプ回路２の動作中に、第１電流及び第２電流を検出し、第１電流及び第２電流の大きさに基づいて、前記昇圧回路１とチャージポンプ回路２の負荷状態を決定する。具体的には、前記第１電流が予め設定された第１比較電流Ｉ１よりも大きい場合には、前記昇圧回路１が重負荷状態であると判定して断続モードになることはない。
【００３９】
前記アンドゲートＹ１の第１入力端子にローレベルが供給され、前記第１電流が予め設定された第１比較電流Ｉ１よりも小さい場合には、前記昇圧回路１が軽負荷状態であると判定して断続モードになる。
【００４０】
前記アンドゲートＹ１の第１入力端子にハイレベルが供給され、前記第２電流が予め設定された第２比較電流Ｉ２よりも大きい場合には、前記チャージポンプ回路２が重負荷状態であって強い駆動能力の駆動電圧ＶＬＸを必要とする。
【００４１】
前記アンドゲートＹ１の第２入力端子にハイレベルが供給され、前記第２電流が予め設定された第２比較電流Ｉ２よりも小さい場合には、前記チャージポンプ回路２が軽負荷状態であり、強い駆動能力の駆動電圧ＶＬＸを必要としない。
【００４２】
前記アンドゲートＹ１の第２入力端子にローレベルが供給され、前記昇圧制御モジュール１０１が、前記アンドゲートＹ１の出力端子のレベルに応じて前記スイッチモジュール３０１のスイッチング周波数を制御する。
【００４３】
前記アンドゲートＹ１の出力端子のレベルがハイレベル、即ち、前記昇圧回路１が軽負荷状態で前記チャージポンプ回路２が重負荷状態である場合、前記昇圧制御モジュール１０１は、現在のスイッチング周波数を上昇させるようにスイッチモジュール３０１を制御し、前記駆動電圧ＶＬＸの駆動能力を高めてＶＧＨが負荷を安定して動かすことができるように保証する。
【００４４】
前記アンドゲートＹ１の出力端子のレベルがローレベル、即ち前記昇圧回路１が軽負荷状態で前記チャージポンプ回路２が重負荷状態である場合を除き、前記昇圧制御モジュール１０１がいずれも前記スイッチモジュール３０１を現在のスイッチング周波数を維持するように制御し、この時に、前記ＶＧＨも安定して負荷を動かすことができる。
【００４５】
従って、本発明は、昇圧回路１及びチャージポンプ回路２の負荷の軽重に応じてスイッチモジュールのスイッチング周波数を自動的に調整し、チャージポンプ回路の正常動作を保証することができる。
【００４６】
図４を参照すると、本発明は、上記の直流電圧変換回路に適用される直流電圧変換方法をさらに提供する。
【００４７】
ステップＳ１では、前記昇圧制御モジュール１０１が前記スイッチモジュール３０１を繰り返しスイッチングして、前記昇圧回路１が入力電圧Ｖｉｎを昇圧させてアナログ電源電圧ＶＡＡを得る。
【００４８】
ステップＳ２では、前記チャージポンプ回路２が前記第１ノードＡの電圧により前記アナログ電源電圧ＶＡＡを昇圧させてゲートオン電圧ＶＧＨを生成し、前記チャージポンプ制御モジュール１０２が前記トランジスタＴｒ１をオンに制御し、前記ゲートオン電圧ＶＧＨが前記トランジスタＴｒ１のコレクタから出力される。
【００４９】
ステップＳ３では、前記第１電流検出モジュール２０１が第１電流を収集するとともに、前記第１電流が予め設定された第１比較電流よりも大きい場合に、前記アンドゲートＹ１の第１入力端子にローレベルを供給し、前記第１電流が予め設定された第１比較電流よりも小さい場合に、前記アンドゲートＹ１の第１入力端子にハイレベルを供給する。前記第１電流は、前記スイッチモジュール３０１の第２端子の電流である。
【００５０】
ステップＳ４では、前記第２電流検出モジュール２０２が第２電流を収集するとともに、前記第２電流が予め設定された第２比較電流よりも大きい場合に、前記アンドゲートＹ１の第２入力端子にハイレベルを供給し、前記第２電流が予め設定された第２比較電流よりも小さい場合に、前記アンドゲートＹ１の第２入力端子にローレベルを供給する。前記第２電流は前記トランジスタＴｒ１のコレクタの電流である。
【００５１】
ステップＳ５では、前記昇圧制御モジュール１０１が前記アンドゲートＹ１の出力端子のレベルを受信し、前記アンドゲートＹ１の出力端子のレベルがローレベルである場合に、現在のスイッチング周波数を維持するように前記スイッチモジュール３０１を制御し、前記アンドゲートＹ１の出力端子のレベルがハイレベルである場合に、現在のスイッチング周波数を上昇させるように前記スイッチモジュール３０１を制御する。
【００５２】
また、本発明は、上記の直流電圧変換回路を含む液晶表示装置をさらに提供している。
【００５３】
要約すると、本発明に係る直流電圧変換回路は、昇圧回路と、チャージポンプ回路と、制御回路とを含む。前記制御回路には、第１電流検出モジュールと、第２電流検出モジュールと、アンドゲートとが設けられる。第１電流検出モジュールによって昇圧回路における第１電流を検出するとともに、第１電流の大きさに応じてハイレベル又はローレベルを前記アンドゲートの第１入力端子に供給する。第２電流検出モジュールによってチャージポンプ回路における第２電流を検出するとともに、第２電流の大きさに応じてハイレベル又はローレベルを前記アンドゲートの第２入力端子に供給する。前記アンドゲートの出力端子のレベルによりスイッチモジュールを制御して、前記第１電流が小さくて第２電流が大きい場合に、つまり、昇圧回路が軽負荷でチャージポンプ回路が重負荷である場合にスイッチング周波数を上昇させることにより、昇圧回路がチャージポンプ回路に供給する駆動電圧の駆動能力を向上させ、チャージポンプ回路の正常動作を保証し、ＶＧＨ電圧の安定性を向上させる。
【００５４】
本発明は、昇圧回路及びチャージポンプ回路の負荷の軽重に応じてスイッチモジュールのスイッチング周波数を自動的に調整し、チャージポンプ回路の正常動作を保証することができる直流電圧変換方法をさらに提供している。本発明は、昇圧回路及びチャージポンプ回路の負荷の軽重に応じてスイッチモジュールのスイッチング周波数を自動的に調整し、チャージポンプ回路の正常動作を保証することができる液晶表示装置をさらに提供している。
【００５５】
上記の内容は、当業者にとっては、本発明の技術的手段及び技術的思想に基づいて他の様々な変更及び変形を行うことができるが、これらの変更及び変形も全て本発明の特許請求の保護範囲に属するものと理解されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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