專利名稱：一種模擬屏及其電壓轉換電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電壓轉換，尤其涉及一種模擬屏及其電壓轉換電路。
背景技術：
在現有的小尺寸模擬屏中，通常采用DC-DC的芯片來將電源電壓轉換成該模擬屏所需要的電壓，例如，15V的正偏置電壓。然而由于需采用升壓DC-DC芯片，因此這種電壓轉換電路的成本較高。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述電壓轉換電路成本高的缺陷，提供一種成本低的模擬屏的電壓轉換電路。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是構造一種電壓轉換電路，連接于PWM波產生芯片和直流電源，所述電壓轉換電路包括正偏置電壓轉換單元，所述正偏置電壓轉換單元包括第一電容、第一二極管、第二二極管、第二電容、第一電阻、第二電阻、第一儲能電容和第一穩壓二極管，其中，PWM波產生芯片的輸出端通過第一電容分別連接第一二極管的負極和第二二極管的正極，第一二極管的正極接直流電源的輸出端，第二二極管的負極通過第二電容接地，第一電阻的第一端連接第二二極管的負極，第一電阻的第二端為正偏置電壓轉換單元的輸出端，第二電阻連接在正偏置電壓轉換單元的輸出端和地之間，第一儲能電容的正極連接正偏置電壓轉換單元的輸出端，第一儲能電容的負極接地，第一穩壓二極管的負極接正偏置電壓轉換單元的輸出端，第一穩壓二極管的正極接地。在本實用新型所述的電壓轉換電路中，所述電壓轉換電路還包括負偏置電壓轉換單元，所述負偏置電壓轉換單元包括第三電容、第四電容、第五電容、第六電容、第三二極管、第四二極管、第五二極管、第六二極管、第三電阻、第四電阻、第二儲能電容和第二穩壓二極管，其中，第三電容的第一端連接PWM波產生芯片的輸出端，第三電容的第二端分別接第三二極管的正極和第四二極管的負極，第三二極管的負極接地，第四二極管的正極通過五電容接地；第四電容的第一端連接PWM波產生芯片的輸出端，第四電容的第二端分別接第五二極管的正極和第六二極管的負極，第五二極管的負極接第四二極管的正極，第六二極管的正極通過第六電容接地，第三電阻的第一端接第六二極管的正極，第三電阻的第二端為負偏置電壓轉換單元的輸出端，第四電阻連接在負偏置電壓轉換單元的輸出端和地之間，第二儲能電容的負極接負偏置電壓轉換單元的輸出端，第二儲能電容的正極接地，第二穩壓二極管的正極接負偏置電壓轉換單元的輸出端，第二穩壓二極管的負極接地。在本實用新型所述的電壓轉換電路中，所述電壓轉換電路還包括背光電壓轉換單元，所述背光電壓轉換單元包括第七二極管、第八二極管、第三穩壓二極管和第三儲能電容，其中，第七二極管的正極和第八二極管的正極分別接PWM波產生芯片的輸出端，第七二極管的負極和第八二極管的負極分別接第三穩壓二極管的負極，第三穩壓二極管的正極接地，第三儲能電容的正極為背光電壓轉換單元的輸出端，第三儲能電容的負極接地。[0007]在本實用新型所述的電壓轉換電路中，所述直流電源的輸出端為背光電壓轉換單元的輸出端。本實用新型還構造一種模擬屏，包括PWM波產生芯片和電壓轉換電路，所述電壓轉換電路為以上所述的電壓轉換電路。實施本實用新型的技術方案，無需采用升壓DC-DC芯片即得到模擬屏所需要的電壓，因此這種電壓轉換電路的成本較低。
下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中圖1是本實用新型電壓轉換電路實施例一的電路圖；圖2是本實用新型電壓轉換電路實施例二的電路圖；圖3是本實用新型電壓轉換電路實施例三的電路圖。
具體實施方式
如圖1所示，在本實用新型電壓轉換電路實施例一的電路圖中，該電壓轉換電路連接于PWM波產生芯片和直流電源，所述電壓轉換電路包括正偏置電壓轉換單元，所述正偏置電壓轉換單元包括第一電容C109、第一二極管D251、第二二極管D252、第二電容C112、 第一電阻R134、第二電阻R155、第一儲能電容EC23和第一穩壓二極管D28，其中，PWM波產生芯片的輸出端通過第一電容C109分別連接第一二極管D251的負極和第二二極管D252 的正極，第一二極管D251的正極接直流電源的輸出端，第二二極管D252的負極通過第二電容C112接地，第一電阻R134的第一端連接第二二極管D252的負極，第一電阻R134的第二端為正偏置電壓轉換單元的輸出端，第二電阻RM5連接在正偏置電壓轉換單元的輸出端和地之間，第一儲能電容EC23的正極連接正偏置電壓轉換單元的輸出端，第一儲能電容 EC23的負極接地，第一穩壓二極管D28的負極接正偏置電壓轉換單元的輸出端，第一穩壓二極管D28的正極接地。下面說明該電壓轉換電路的正偏置電壓轉換單元的工作原理。假設VLC為直流電源的輸出端，其輸出直流電壓U1，VSW2為PWM波產生芯片的輸出端，其輸出周期為T的PWM 方波，且假設該PWM方波的峰值Vp-p=9V，高電平與低電平的比例為4:1，即在一個周期T 中，4/5T的時間內，VSW2= 9V ； 1/5T的時間內，VSff2=0V,則點3處的電壓U3=VSW2+U1 (假設二極管導通時無壓降)，即在一個周期T中，4/5T的時間內，U3=9V+U1 ； 1/5T的時間內，U3=U1。 由于第二二極管D252正向導通，所以，4/5T的時間內，點2處的電壓U2=9V+U1 ； 1/5T的時間內，由于后端第一儲能電容EC23的儲能，點2的電壓U2=9V+U1。此時，U3=U1,第二二極管 D252負極電壓高于正極電壓，因此第二二極管D252不導通。因此，理想狀態下U2=9V+U1。 在模擬屏的實際電路中，若U1=10V，VSW2為頻率f=l. 3MHz、峰值為Vp-p 12V的方波。在理想狀態下，正偏置電壓轉換單元的輸出端所輸出的電壓VGH=12V+10V=22V。但是，考慮到第一二極管D251、第二二極管D252的導通壓降、點2處的帶負載能力和元器件能量損耗，試驗測得正偏置電壓轉換單元的輸出端所輸出的電壓VGH=15V。在本實用新型的實施例二中，該電壓轉換電路除包括圖1所示的正偏置電壓轉換單元外，還包括負偏置電壓轉換單元，如圖2所示，該負偏置電壓轉換單元包括第三電容
4C110、第四電容C111、第五電容C115、第六電容C114、第三二極管D261、第四二極管D262、第五二極管D271、第六二極管D272、第三電阻R135、第四電阻R156、第二儲能電容ECM和第二穩壓二極管D29，其中，第三電容CllO的第一端連接PWM波產生芯片的輸出端，第三電容 CllO的第二端分別接第三二極管D261的正極和第四二極管D262的負極，第三二極管D261 的負極接地，第四二極管D262的正極通過五電容C115接地；第四電容Clll的第一端連接 PWM波產生芯片的輸出端，第四電容Clll的第二端分別接第五二極管D271的正極和第六二極管D272的負極，第五二極管D271的負極接第四二極管D262的正極，第六二極管D272的正極通過第六電容C114接地，第三電阻R135的第一端接第六二極管D272的正極，第三電阻R135的第二端為負偏置電壓轉換單元的輸出端，第四電阻R156連接在負偏置電壓轉換單元的輸出端和地之間，第二儲能電容ECM的負極接負偏置電壓轉換單元的輸出端，第二儲能電容ECM的正極接地，第二穩壓二極管D29的正極接負偏置電壓轉換單元的輸出端， 第二穩壓二極管D29的負極接地。下面說明該電壓轉換電路的負偏置電壓轉換單元的工作原理。假設VSW2為PWM 波產生芯片的輸出端，其輸出周期為T的PWM方波，且假設該PWM方波的峰值Vp-p=9V，高電平與低電平的比例為4 1，即在一個周期T中，4/5T的時間內，VSW2= 9V ； 1/5T的時間內， VSff2=0V,另外，點a、b、c、d、e、f處的電壓分別為Ua、Ub、Uc、UcU Ue、Uf。假設第三二極管 D261為理想模型，導通無壓降，則由于第三電容CllO的隔直通交的作用，fe為應為OV為中心，周期為T的方波，Vp-p=9V。如果Ua>Ub，則第三二極管D261導通，a端接地，因此Ua 的電壓為周期是T的方波，最高點電壓為0V，峰值Vp-p=9V，即在周期T內，4/5T的時間內， Ua= 0V;1/5T的時間內，Ua=-9V。如果沒有第五二極管D271、第六二極管D272和第五電容 C115，則Uc=Ua。現在由于第五電容C115的存在，Uc不會發生突變，且Uc必須低于或等于 fe，則Uc為fe中的最小值即Uc=-9V。同理，Ue為周期為T的方波，假設Vp-p=9V，高電平與低電平的比例為4 :1，即在周期T內，4/5T的時間內，Ue= -9V, 1/5T, Ue=-18V, Uf=-18V, 即負偏置電壓轉換單元的輸出端所輸出的電壓VGL=-18V。在模擬屏的實際電路中，VSW2的頻率f=l. 3MHz方波，峰值Vp-p=12V，理想狀態下，負偏置電壓轉換單元的輸出端所輸出的電壓VGL=-22V。考慮到第三、四、五、六二極管D261、擬62、D271、D272的導通壓降、Uf的帶負載能力和元器件能量損耗，負偏置電壓轉換單元的輸出端所輸出的電壓VGL=-10V。在第三個實施例中，該電壓轉換電路除包括圖1所示的正偏置電壓轉換單元和/ 或圖2所示的負偏置電壓轉換單元外，還包括背光電壓轉換單元，如圖3所示，該背光電壓轉換單元包括第七二極管D231、第八二極管D232、第三穩壓二極管DM和第三儲能電容 EC22，其中，第七二極管D231的正極和第八二極管D232的正極分別接PWM波產生芯片的輸出端，第七二極管D231的負極和第八二極管D232的負極分別接第三穩壓二極管D24的負極，第三穩壓二極管D24的正極接地，第三儲能電容EC22的正極為背光電壓轉換單元的輸出端，第三儲能電容EC22的負極接地。下面說明該電壓轉換電路的背光電壓轉換單元的工作原理。若V50=5V JlJPWM 波產生芯片U16的輸出端輸出頻率f=l. 3MHz、周期為Τ、峰值Vp-p為12V的PWM方波， 經第七二極管D231、第八二極管D232整流后，背光電壓轉換單元的輸出端輸出直流電壓 VLC=IOVo優選地，在正偏置電壓轉換單元中所是使用的直流電源也可用該背光電源轉換單元來代替，即直流電源的輸出端為背光電壓轉換單元的輸出端。本實用新型還構造一種模擬屏，包括PWM波產生芯片和電壓轉換電路，該電壓轉換電路可為上述任一實施例中的電壓轉換電路。以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的權利要求范圍之內。
權利要求1.一種電壓轉換電路，連接于PWM波產生芯片和直流電源，其特征在于，所述電壓轉換電路包括正偏置電壓轉換單元，所述正偏置電壓轉換單元包括第一電容(C109)、第一二極管(D251)、第二二極管(D252)、第二電容(C112)、第一電阻(R134)、第二電阻(R155)、第一儲能電容(EC23)和第一穩壓二極管(擬8)，其中，PWM波產生芯片的輸出端通過第一電容(C109)分別連接第一二極管(D251)的負極和第二二極管(D252)的正極，第一二極管 (D251)的正極接直流電源的輸出端，第二二極管(D252)的負極通過第二電容(C112)接地， 第一電阻(R134)的第一端連接第二二極管(D252)的負極，第一電阻(R134)的第二端為正偏置電壓轉換單元的輸出端，第二電阻(R155)連接在正偏置電壓轉換單元的輸出端和地之間，第一儲能電容(EC23)的正極連接正偏置電壓轉換單元的輸出端，第一儲能電容(EC23) 的負極接地，第一穩壓二極管(擬8)的負極接正偏置電壓轉換單元的輸出端，第一穩壓二極管(擬8)的正極接地。
2.根據權利要求1所述的電壓轉換電路，其特征在于，所述電壓轉換電路還包括負偏置電壓轉換單元，所述負偏置電壓轉換單元包括第三電容(C110)、第四電容(C111)、 第五電容(C115)、第六電容(C114)、第三二極管(擬61)、第四二極管(擬62)、第五二極管 (D271)、第六二極管(D272)、第三電阻(R135)、第四電阻(R156)、第二儲能電容(EC24)和第二穩壓二極管(擬9)，其中，第三電容(CllO)的第一端連接PWM波產生芯片的輸出端，第三電容(CllO)的第二端分別接第三二極管(擬61)的正極和第四二極管(擬62)的負極，第三二極管(擬61)的負極接地，第四二極管(擬62)的正極通過五電容(C115)接地；第四電容(Clll)的第一端連接PWM波產生芯片的輸出端，第四電容(Clll)的第二端分別接第五二極管(D271)的正極和第六二極管(D272)的負極，第五二極管(D271)的負極接第四二極管(擬62)的正極，第六二極管(D272)的正極通過第六電容(C114)接地，第三電阻(R135) 的第一端接第六二極管(D272)的正極，第三電阻(R135)的第二端為負偏置電壓轉換單元的輸出端，第四電阻(R156)連接在負偏置電壓轉換單元的輸出端和地之間，第二儲能電容 (EC24)的負極接負偏置電壓轉換單元的輸出端，第二儲能電容(EC24)的正極接地，第二穩壓二極管(擬9)的正極接負偏置電壓轉換單元的輸出端，第二穩壓二極管(擬9)的負極接地。
3.根據權利要求1所述的電壓轉換電路，其特征在于，所述電壓轉換電路還包括背光電壓轉換單元，所述背光電壓轉換單元包括第七二極管(D231)、第八二極管(D232)、第三穩壓二極管(D24)和第三儲能電容(EC22)，其中，第七二極管(D231)的正極和第八二極管 (D232)的正極分別接PWM波產生芯片的輸出端，第七二極管(D231)的負極和第八二極管 (D232)的負極分別接第三穩壓二極管(DM)的負極，第三穩壓二極管(DM)的正極接地，第三儲能電容(EC22)的正極為背光電壓轉換單元的輸出端，第三儲能電容(EC22)的負極接地。
4.根據權利要求3所述的電壓轉換電路，其特征在于，所述直流電源的輸出端為背光電壓轉換單元的輸出端。
5.一種模擬屏，其特征在于，包括PWM波產生芯片和電壓轉換電路，所述電壓轉換電路為權利要求1-4任一項所述的電壓轉換電路。
專利摘要本實用新型公開了一種模擬屏及其電壓轉換電路，在該電壓轉換電路中，PWM波產生芯片的輸出端通過第一電容分別連接第一二極管的負極和第二二極管的正極，第一二極管的正極接直流電源的輸出端，第二二極管的負極通過第二電容接地，第一電阻的第一端連接第二二極管的負極，第一電阻的第二端為正偏置電壓轉換單元的輸出端，第二電阻連接在正偏置電壓轉換單元的輸出端和地之間，第一儲能電容的正極連接正偏置電壓轉換單元的輸出端，第一儲能電容的負極接地，第一穩壓二極管的負極接正偏置電壓轉換單元的輸出端，第一穩壓二極管的正極接地。實施本實用新型的技術方案，無需采用升壓DC-DC芯片即得到模擬屏所需要的電壓，因此這種電壓轉換電路的成本較低。
文檔編號H02M3/08GK202150795SQ201120248040
公開日2012年2月22日 申請日期2011年7月14日 優先權日2011年7月14日
發明者卜文杰, 姚盛華 申請人:深圳市麥思美科技有限公司