本發明涉及顯示技術領域,尤其涉及一種goa電路的過電流保護系統及方法。
背景技術:
液晶顯示器(liquidcrystaldisplay,lcd)具有機身薄、省電、無輻射等眾多優點,得到了廣泛的應用,如:液晶電視、移動電話、個人數字助理(pda)、數字相機、計算機屏幕或筆記本電腦屏幕等,在平板顯示領域中占主導地位。
主動矩陣式液晶顯示器(activematrixliquidcrystaldisplay,amlcd)是目前最常用的液晶顯示器,包含多個像素,每個像素各受一個薄膜晶體管(thinfilmtransistor,tft)的控制,該tft的柵極連接至沿水平方向延伸的掃描線,漏極連接至沿垂直方向延伸的數據線,源極連接至對應的像素電極。如果在水平方向的某一掃描線上施加足夠的正電壓,則會使得連接在該條掃描線上的所有tft打開,將數據線上所加載的數據信號電壓寫入像素電極中,控制不同液晶的透光度進而達到控制色彩的效果。
主動矩陣式液晶顯示器水平掃描線的驅動(即柵極驅動)最初由外接的集成電路(integratedcircuit,ic)來完成,外接的ic可以控制各級水平掃描線的逐級充電和放電。goa技術(gatedriveronarray)即陣列基板行驅動技術,可以運用液晶顯示面板的陣列制程將水平掃描線的驅動電路制作在顯示區周圍的基板上,使之能替代外接ic來完成水平掃描線的驅動。goa技術能減少外接ic的焊接(bonding)工序,有機會提升產能并降低產品成本,而且可以使液晶顯示面板更適合制作窄邊框的顯示產品。
由于goa電路內部時鐘信號(ck)等高低壓轉換信號的走線較多,且排列密集,再加上框膠異物或者雜質顆粒(particle)的影響,goa電路內部出現短路的風險很高,并且短路時,相鄰走線之間的壓差以及電流都很大,短路點功率也會非常大,引起面板溫度升高,嚴重時甚至會發生熔屏現象,因此需要對goa電流進行過電流保護(overcurrentprotection,ocp)。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種goa電路的過電流保護系統,能夠對goa電路進行過電流保護,避免因goa電路短路引起的熔屏現象。
本發明的目的在于還提供一種goa電路的過電流保護方法,能夠對goa電路進行過電流保護,避免因goa電路短路引起的熔屏現象。
為實現上述目的,本發明提供了一種goa電路的過電流保護系統,包括:電源管理芯片、與所述電源管理芯片電性連接的電平移位芯片,所述電平移位芯片電性連接goa電路;
所述電平移位芯片中設有電流保護模塊;所述過電流保護模塊包括:電流比較器、與門電路、上升沿脈沖延時電路、電源、電壓比較器、第一開關、第二開關以及電容;所述電流比較器的正相輸入端采集所述goa電路中時鐘信號的走線上的電流,反相輸入端接收參考電流;所述與門電路的第一輸入端電性連接電流比較器的輸出端,第二輸入端電性連接上升沿脈沖延時電路的輸出端;所述上升沿脈沖延時電路的輸入端接收時鐘信號控制信號;所述電容的一端電性連接第一節點,另一端接地;所述第一開關的一端電性連接電源,另一端電性連接第一節點,控制端電性連接與門電路的輸出端;所述第二開關的一端電性連接第一節點,另一端接地,控制端接收goa電路的啟動信號;所述電壓比較器的反相輸入端電性連接第一節點,正相輸入端接收參考電壓,輸出端電性連接電源管理芯片;
所述時鐘信號控制信號的電位高低與所述goa電路中時鐘信號的電位高低相對應;所述電源管理芯片用于經由所述電平移位芯片為所述goa電路供電,當所述第一節點的電壓大于所述參考電壓時,所述電壓比較器向所述電源管理芯片輸出過電流保護控制信號控制所述電源管理芯片停止為goa電路供電,以進行goa電路的過電流保護。
所述電平移位芯片中還設有與所述過電流保護模塊電性連接的時鐘信號控制信號產生模塊,所述時鐘信號控制信號產生模塊用于向所述goa電路和過電流保護模塊提供時鐘信號控制信號。
所述與門電路輸出端為高電位時,所述第一開關閉合,所述與門電路輸出端為低電位時,所述第一開關斷開。
所述goa電路的啟動信號為高電位時,所述第二開關閉合,所述goa電路的啟動信號為低電位時,所述第二開關斷開。
所述goa電路的啟動信號的脈沖周期等于goa電路一幀掃描的時長。
本發明還提供一種goa電路的過電流保護方法,應用于上述的goa電路的過電流保護系統,包括如下步驟:
步驟1、當goa電路開始一幀掃描時,第一開關在goa電路的啟動信號stv控制下先閉合再斷開,以將第一節點的電位清零;
步驟2、在goa電路的該一幀掃描時長內,所述電流比較器不斷比較所述goa電路中時鐘信號的走線上的電流和參考電流的大小,并根據比較結果產生相應電位的第一控制信號至與門電路的第一輸入端;所述上升沿脈沖延時電路將所述時鐘信號控制信號經過一段預設時長的延時后輸入至與門電路的第二輸入端;
其中,當所述goa電路中時鐘信號的走線上的電流大于參考電流時,所述第一控制信號為高電位;當所述goa電路中時鐘信號的走線上的電流小于參考電流時,所述第一控制信號為低電位;
步驟3、在goa電路的該一幀掃描時長內,所述與門電路在所述第一控制信號和時鐘信號控制信號均為高電位時,控制第二開關閉合,電源為電容充電提升第一節點的電壓;所述與門電路在所述第一控制信號或時鐘信號控制信號為低電位時,控制第二開關斷開,電源停止為電容充電保持第一節點的電壓不變;
步驟4、在goa電路的該一幀掃描時長內,所述電壓比較器比較第一節點的電壓與參考電壓,并在所述第一節點的電壓大于所述參考電壓時,向所述電源管理芯片輸出過電流保護控制信號控制所述電源管理芯片停止為goa電路供電,以進行goa電路的過電流保護。
所述步驟3中所述與門電路通過輸出高電位,使得所述第一開關閉合,通過輸出低電位,使得所述第一開關斷開。
所述步驟1中,當goa電路的啟動信號提供高電位時,所述第二開關閉合,當goa電路的啟動信號提供低電位時,所述第二開關斷開。
所述goa電路的啟動信號的脈沖周期等于goa電路一幀掃描的時長。
本發明的有益效果:本發明提供一種goa電路的過電流保護系統及方法,該goa電路的過電流保護系統包括:電源管理芯片和電平移位芯片,所述電平移位芯片中設有過電流保護模塊,所述過電流保護模塊包括:電流比較器、與門電路、上升沿脈沖延時電路、電源、電壓比較器、第一開關、第二開關以及電容,通過電流比較器偵測goa電路中時鐘信號走線上的電流并在goa電路中時鐘信號走線上的電流過高時,控制電源為電容充電,通過電壓比較器偵測電容兩端即第一節點電壓并在第一節點電壓過高時向電源管理芯片輸出過電流保護控制信號控制電源管理芯片停止為goa電路供電,以進行goa電路的過電流保護,避免因goa電路短路引起的熔屏現象。
附圖說明
為了能更進一步了解本發明的特征以及技術內容,請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖,然而附圖僅提供參考與說明用,并非用來對本發明加以限制。
附圖中,
圖1為本發明的goa電路的過電流保護系統的電路圖。
具體實施方式
為更進一步闡述本發明所采取的技術手段及其效果,以下結合本發明的優選實施例及其附圖進行詳細描述。
請參閱圖1,本發明提供一種goa電路的過電流保護系統,包括:電源管理芯片(powermanageic,pmic)1、與所述電源管理芯片1電性連接的電平移位芯片(levelshiftic)2,所述電平移位芯片2電性連接goa電路3;
所述電平移位芯片2中設有過電流保護模塊21;所述過電流保護模塊21包括:電流比較器10、與門電路20、上升沿脈沖延時電路30、電源40、電壓比較器50、第一開關k1、第二開關k2以及電容c;所述電流比較器10的正相輸入端采集所述goa電路3中時鐘信號的走線上的電流isense,反相輸入端接收參考電流iref;所述與門電路20的第一輸入端電性連接電流比較器10的輸出端,第二輸入端電性連接上升沿脈沖延時電路30的輸出端;所述上升沿脈沖延時電路30的輸入端接收時鐘信號控制信號hsdrv;所述電容c的一端電性連接第一節點q,另一端接地;所述第一開關k1的一端電性連接電源40,另一端電性連接第一節點q,控制端電性連接與門電路20的輸出端;所述第二開關k2的一端電性連接第一節點q,另一端接地,控制端接收goa電路3的啟動信號stv;所述電壓比較器50的反相輸入端電性連接第一節點q,正相輸入端接收參考電壓vref,輸出端電性連接電源管理芯片1。
其中,所述時鐘信號控制信號hsdrv為所述goa電路中的時鐘信號的電位控制信號,其電位高低與所述goa電路中時鐘信號的電位高低相對應,也即當所述時鐘信號控制信號hsdrv為高電位時,所述goa電路中時鐘信號也為高電位,所述時鐘信號控制信號hsdrv為低電位時,所述goa電路中時鐘信號也為低電位。
所述電源管理芯片1用于經由所述電平移位芯片2為所述goa電路3供電,當所述第一節點q的電壓大于所述參考電壓vref時,所述電壓比較器50向所述電源管理芯片1輸出過電流保護控制信號ocf控制所述電源管理芯片1停止為goa電路供電,以進行goa電路的過電流保護。
具體地,所述電平移位芯片2中還設有與所述過電流保護模塊21電性連接的時鐘信號控制信號產生模塊22,所述時鐘信號控制信號產生模塊22用于向所述goa電路3和過電流保護模塊21提供時鐘信號控制信號hsdrv。
具體地,所述第一開關k1和第二開關k2均為常開開關,所述與門電路20輸出端為高電位時,所述第一開關k1閉合,所述與門電路20輸出端為低電位時,所述第一開關k1斷開。所述goa電路的啟動信號stv為高電位時,所述第二開關k2閉合,所述goa電路的啟動信號stv輸為低電位時,所述第二開關k2斷開。具體地,所述goa電路的啟動信號stv的脈沖周期等于goa電路一幀掃描的時長。
需要說明的是,本發明的goa電路的過電流保護系統的工作過程為:首先,goa電路3的啟動信號stv提供高電位,goa電路3開始一幀掃描,第二開關k2閉合,第一節點q電位被重置為零,隨后goa電路3的啟動信號stv提供低電位,第二開關k2斷開,時鐘信號控制信號hsdrv提供高電位至上升沿脈沖延時電路30,同時goa電路3中的時鐘信號也由低電位切換至高電位,然后所述上升沿脈沖延時電路30經過一段預設時長的延時后將時鐘信號控制信號hsdrv的上升沿(即高電位)輸出到與門電路20的第二輸入端,同時電流比較器10比較預設的參考電流iref以及goa電路3中時鐘信號的走線上的電流isense的大小,并在goa電路3中時鐘信號的走線上的電流isense大于參考電流iref時輸出高電位至與門電路20的第一輸入端,使得與門電路20的第一和第二輸入端均為高電位,從而與門電路20的輸出端輸出高電位至第一開關k1的控制端,進而第一開關k1閉合,電源40為電容c充電,使得第一節點q電位不斷上升,當第一節點q的電位上升至大于參考電壓vref時,電壓比較器50將輸出高電位的過電流保護控制信號ocf,控制電源管理芯片2停止為所述goa電路3供電,以對goa電路3進行過電流保護。
進一步地,若在goa電路的一幀掃描時間內,goa電路3中時鐘信號的走線上的電流isense始終小于參考電流iref,則電流比較器10會始終輸出低電位至與門電路20的第一輸入端,與門電路20的輸出端也會始終輸出低電位至第一開關k1的控制端,第一開關k1一直保持斷開狀態,電源40一直與電容c分離,第一節點q電位始終為零,過電流保護始終關閉,goa電路保持正常工作。
若在goa電路的一幀掃描時間內,在第一節點q電位上升至大于參考電壓vref前,goa電路3中時鐘信號的走線上的電流isense又降低至小于參考電流iref,則電源40將停止為電容c充電,第一節點q電位保持不變,直至下一幀掃描開始時goa電路的啟動信號stv再次提供高電位,將第一節點q電位清零,若在下一幀掃描開始前又出現時鐘信號控制信號hsdrv提供高電位且goa電路3中時鐘信號的走線上的電流isense大于參考電流iref的情況,則電源40將在前一次充電的基礎上繼續為電容c充電,第一節點q電位繼續上升直至大于參考電壓vref過電流保護啟動或goa電路的啟動信號stv再次提供高電位。
也即,在goa電路的一幀掃描時間內,只要出現時鐘信號控制信號hsdrv提供高電位且goa電路3中時鐘信號的走線上的電流isense大于參考電流iref的情況,電源40就會為電容c充電,使得第一節點q電位上升,并且多次充電可以累積,直至第一節點q電位上升直至大于參考電壓vref過電流保護啟動或者goa電路的啟動信號stv再次提供高電位第一節點q電位清零進入下一幀掃描時間。
值得一提的是,由于時鐘信號由低電位到高電位的切換的瞬間產生的電流很大,該電流并非短路引起的,應當排除在外,因此本發明設置了上升沿脈沖延時電路30,通過上升沿脈沖延時電路30經過一段預設時長的延時后再將時鐘信號控制信號hsdrv的上升沿(即高電位)輸出到與門電路20的第二輸入端,也即在goa電路3中時鐘信號的走線上的電流isense進入穩定狀態后,才開始對超過參考電流iref的goa電路3中時鐘信號的走線上的電流isense進行偵測和積累,以進行過電流保護。
基于上述goa電路的過電流保護系統,本發明還提供一種goa電路的過電流保護方法,應用于上述的goa電路的過電流保護系統,包括如下步驟:
步驟1、當goa電路3開始一幀掃描時,第一開關k1在goa電路3的啟動信號stv控制下先閉合再斷開,以將第一節點q的電位清零;
具體地,所述步驟1中,當goa電路3開始一幀掃描時,所述goa電路的啟動信號stv先提供高電位,使得所述第二開關k2閉合,將第一節點q的電位清零,隨后所述goa電路的啟動信號stv提供低電位,所述第二開關k2斷開,使得第一節點q的電位可以隨著goa電路3掃描過程的進行而變化。
具體地,所述goa電路的啟動信號stv的脈沖周期等于goa電路3一幀掃描的時長。
步驟2、在goa電路3的該一幀掃描時長內,所述電流比較器10不斷比較所述goa電路3中時鐘信號的走線上的電流isense和參考電流iref的大小,并根據比較結果產生相應電位的第一控制信號tp1至與門電路20的第一輸入端;所述上升沿脈沖延時電路30將所述時鐘信號控制信號hsdrv經過一段預設時長的延時后輸入至與門電路2的第二輸入端;
其中,當所述goa電路3中時鐘信號的走線上的電流isense大于參考電流iref時,所述第一控制信號tp1為高電位;當所述goa電路3中時鐘信號的走線上的電流isense小于參考電流iref時,所述第一控制信號tp1為低電位;
步驟3、在goa電路3的該一幀掃描時長內,所述與門電路20在所述第一控制信號tp1和時鐘信號控制信號hsdrv均為高電位時,控制第二開關k2閉合,電源40為電容c充電提升第一節點q的電壓;所述與門電路20在所述第一控制信號tp1或時鐘信號控制信號hsdrv為低電位時,控制第二開關k2斷開,電源40停止為電容c充電保持第一節點q的電壓不變;
具體地,根據與門電路的邏輯運算規則,當所述與門電路20在所述第一控制信號tp1和時鐘信號控制信號hsdrv均為高電位時,即所述與門電路20的兩個輸入端均為高電位時,所述與門電路20將輸出高電位,當所述與門電路20在所述第一控制信號tp1或時鐘信號控制信號hsdrv為低電位時,即所述與門電路20的兩個輸入端中任意一個為低電位時,所述與門電路20將輸出低電位,因此,所述步驟3中設置所述與門電路20通過輸出高電位,使得所述第一開關k1閉合,通過輸出低電位,使得所述第一開關k1斷開。
步驟4、在goa電路3的該一幀掃描時長內,所述電壓比較器50比較第一節點q的電壓與參考電壓vref,并在所述第一節點q的電壓大于所述參考電壓vref時,向所述電源管理芯片1輸出過電流保護控制信號ocf控制所述電源管理芯片1停止為goa電路供電,以進行goa電路的過電流保護。
綜上所述,本發明提供一種goa電路的過電流保護系統及方法,該goa電路的過電流保護系統包括:電源管理芯片和電平移位芯片,所述電平移位芯片中設有過電流保護模塊,所述過電流保護模塊包括:電流比較器、與門電路、上升沿脈沖延時電路、電源、電壓比較器、第一開關、第二開關以及電容,通過電流比較器偵測goa電路中時鐘信號走線上的電流并在goa電路中時鐘信號走線上的電流過高時,控制電源為電容充電,通過電壓比較器偵測電容兩端即第一節點電壓并在第一節點電壓過高時向電源管理芯片輸出過電流保護控制信號控制電源管理芯片停止為goa電路供電,以進行goa電路的過電流保護,避免因goa電路短路引起的熔屏現象。
以上所述,對于本領域的普通技術人員來說,可以根據本發明的技術方案和技術構思作出其他各種相應的改變和變形,而所有這些改變和變形都應屬于本發明權利要求的保護范圍。