电源模块、显示系统及芯片

技术领域

本发明涉及显示技术领域，更具体地，涉及一种电源模块、显示系统及芯片。

背景技术

随着行业的持续发展和技术的飞跃突破，发光二极管(Light Emitting Diode,LED)已被广泛地应用于显示器、电视机采光装饰和照明等多个领域。LED具有成本低、能耗低、稳定性强和便于控制等优点，诸如这些优点，都体现出了LED在显示领域的广阔前景。

在LED显示技术领域中，显示驱动芯片通常通过外接一个DCDC直流电源向LED灯珠提供直流电压，在LED灯珠的工作过程中，DCDC直流电源提供的直流电压不是固定不变的，需要进行一定的调节，来保证每个LED灯珠都可以稳定工作。然而，现有技术中的DCDC直流电源的调节方式仍过于复杂。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种电源模块、显示系统及芯片，从而实现多个待测元件的单线反馈调节。

根据本发明的第一方面，提供一种电源模块，包括：直流电源，用于向多个待测元件提供直流电压；多个反馈模块，用于根据多个所述待测元件上的通道电压提供反馈信号；以及调节模块，根据所述反馈信号调节所述直流电压的大小，以控制所述直流电压处于预定范围内，其中，各个所述反馈模块根据相应的所述待测元件上的通道电压提供检测信号，多个所述反馈模块中的主电路对各个所述反馈模块提供的所述检测信号进行汇总，并根据汇总的结果提供所述反馈信号。

可选的，各个所述反馈模块根据同步信号，在第一时间段内检测所述通道电压的升压结果，以获得表征所述升压结果的检测信号，在第二时间段内检测所述通道电压的降压结果，以获得表征所述降压结果的检测信号。

可选的，所述主电路对各个所述反馈模块提供的所述检测信号进行汇总以获得总检测信号，并根据所述总检测信号提供所述反馈信号，其中，在所述第一时间段内，若所述总检测信号置0，则所述主电路提供第一状态的反馈信号，所述调节模块控制所述直流电压增大，若所述总检测信号置1，则所述主电路提供第二状态的反馈信号，所述调节模块控制所述直流电压保持不变，在所述第二时间段内，若所述总检测信号置0，则所述主电路提供第二状态的反馈信号，所述调节模块控制所述直流电压保持不变，若所述总检测信号置1，则所述主电路提供第三状态的反馈信号，所述调节模块控制所述直流电压降低。

可选的，所述反馈模块每隔一个调节周期向所述调节模块发送所述反馈信号，每个所述调节周期至少包括一个所述第一时间段和一个所述第二时间段，所述调节模块执行控制所述直流电压增大的优先级最高，所述调节模块执行控制所述直流电压保持不变的优先级最低。

可选的，每个所述反馈模块包括：第一端子，接收所述直流电压，并将所述直流电压提供至所述待测元件；检测单元，用于检测所述待测元件上的通道电压；逻辑单元，连接至所述检测单元，用于根据所述待测元件上的通道电压提供所述检测信号；以及第二端子，各个所述反馈模块的第二端子共同连接，以将所述检测信号提供至所述主电路，其中，所述主电路中的逻辑单元将各个所述反馈模块提供的检测信号进行汇总以获得总检测信号。

可选的，所述主电路还包括：计时器，存储有灰阶信号，并根据所述总检测信号选择所述灰阶信号中的一个作为所述反馈信号；缓存器，连接至所述计时器，用于暂存所述反馈信号；以及输出端，连接至所述缓存器，用于向所述调节模块提供所述反馈信号。

可选的，每个所述反馈模块中还包括下拉电阻，所述逻辑单元通过控制所述下拉电阻的导通状态，来提供所述检测信号，其中，在用于检测所述通道电压的升压结果的第一时间段内，如果所述检测单元检测到所述通道电压的电压值低于下限电压值，则所述逻辑单元导通所述下拉电阻，以将所述检测信号置0，如果所述检测单元检测到所述通道电压的电压值不低于下限电压值，则所述逻辑单元关断所述下拉电阻，以将所述检测信号置1，在用于检测所述通道电压的降压结果的第二时间段内，如果所述检测单元检测到所述通道电压的电压值高于上限电压值，则所述逻辑单元关断所述下拉电阻，以将所述检测信号置1，如果所述检测单元检测到所述通道电压的电压值不高于上限电压值，则所述逻辑单元导通所述下拉电阻，以将所述检测信号置0。

可选的，所述反馈模块利用总检测信号表征多个所述反馈模块提供的所述检测信号的汇总结果，当多个所述反馈模块中的任意一个所述下拉电阻被导通时，所述主电路提供的所述反馈信号置0，其中，在所述第一时间段内，当任意一个所述反馈模块中的所述检测单元检测到所述通道电压的电压值低于下限电压值，所述总检测信号置0，所述调节模块根据所述反馈信号控制所述直流电压增大，在所述第二时间段内，当任意一个所述反馈模块中的所述检测单元检测到所述通道电压的电压值不高于上限电压值，所述总检测信号置0，所述调节模块根据所述反馈信号控制所述直流电压保持不变。

可选的，所述直流电源包括用于提供所述直流电压的输出端、与调节所述直流电压相关的反馈端，所述主电路包括用于提供所述反馈信号的输出端，所述调节模块包括：串联连接在所述直流电压的输出端与参考地之间的第一分压电阻、第二分压电阻和第三分压电阻，所述直流电源的反馈端连接至所述第二分压电阻和所述第三分压电阻之间的串联节点；以及反馈电阻，所述反馈电阻的第一端连接至所述主电路的输出端，第二端连接至所述第一分压电阻和所述第二分压电阻之间的串联节点。

根据本发明的第二方面，提供一种显示系统，包括：多个发光元件；以及如上所述的电源模块，用于向所述多个发光元件提供预定范围内的直流电压。

可选的，所述显示系统选自智能手机、手提电脑、平板电脑、台式电脑、车载电脑、可穿戴设备、电视机、电子广告屏中的任意一种。

根据本发明的第三方面，提供一种芯片，所述芯片用于调节直流电源提供的直流电压并包括：多个反馈模块，用于根据多个待测元件上的通道电压提供反馈信号；以及调节模块，根据所述反馈信号调节所述直流电压的大小，以控制所述直流电压处于预定范围内，其中，各个所述反馈模块根据相应的所述待测元件上的通道电压提供检测信号，多个所述反馈模块中的主电路对各个所述反馈模块提供的所述检测信号进行汇总，并根据汇总的结果提供所述反馈信号。

本发明提供的电源模块、显示系统及芯片，通过采集各个待测元件的通道电压，并提供相应的检测信号，并将检测信号汇总，以提供反馈信号，直流电源仅接收主电路提供的反馈信号即可调节其提供的直流电压，实现了单线反馈调节；进一步的，通过对通道电压的升压结果和降压结果进行分时处理，可以实现升压和降压的双向调节。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出了根据本发明实施例的电源模块的示意图；

图2示出了根据本发明实施例的电源模块提供的直流电压随待测元件上的通道电压的变化关系示意图；

图3示出了根据本发明实施例的总检测信号在第一时间段和第二时间段的波形图；

图4示出了根据本发明实施例的显示系统的框图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。

应理解，本申请实施例中的A与B连接/耦接，表示A与B可以串联连接或并联连接，或者A与B通过其他的器件，本申请实施例对此不作限定。

本申请提供的电源模块及芯片可应用于各种显示系统中的显示面板，例如应用于电视设备、电脑设备、手持设备、智能家居设备、车载设备、智能穿戴设备、广告荧幕设备等。作为示例，显示面板例如是发光二极管(Light Emitting Diode,LED)显示面板、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)显示面板、迷你发光二极管(mini LightEmitting Diode,miniLED)显示面板、微有机发光二极管(micro Organic Light-EmittingDiode,micro OLED)显示面板等。

在传统技术中，用于驱动显示面板的芯片通过外接一个DCDC直流电源作为恒流电压源向发光元件提供输入电压。为了保证在恒流电压源下驱动芯片的正常工作，芯片会监测所有发光元件通道的通道电压(VDS)，并反馈给DCDC直流电源用以调节DCDC直流电源的输出电压。

一种传统技术通过给DCDC直流电源预设一个比较高的输出电压值，然后采集所有芯片的监测结果，并根据结果适当的降压调节到满足所有芯片正常工作的范围区间。其无法反馈升压的需求，不能实现升降双向调节。

本发明实施例提供的电源模块的通过采集各个待测元件的通道电压，并提供相应的检测信号，并将检测信号汇总，以提供反馈信号，直流电源仅接收主电路提供的反馈信号即可调节其提供的直流电压，实现了单线反馈调节，并且通过对通道电压的升压结果和降压结果进行分时处理，实现升压和降压的双向调节。

图1示出了根据本发明实施例的电源模块的示意图。应理解，本申请实施例中的电源模块可以应用各种显示系统中，本申请实施例对此不作限定。

如图1所示，该电源模块100包括直流电源110、反馈模块120和调节模块130，该电源模块100可以检测各个待测元件140的通道电压，并根据各个待测元件140的通道电压调节直流电源100提供的直流电压。

直流电源110用于向多个待测元件140提供直流电压Vo。在该实施例中，直流电源100例如是DCDC直流电源。直流电压Vo的初始电压值可编程，其默认值存储在非易失性存储器中，在上电时可自动读取。

多个反馈模块120分别检测其相应的待测元件140上的通道电压，并根据多个待测元件140上的通道电压提供反馈信号V

调节模块130连接至主电路的输出端，用于根据反馈信号V

在该实施例中，每个反馈模块120检测的待测元件140例如是发光二极管，每个反馈模块120可检测4个发光二极管的通道电压。应理解，待测元件140还可以是其它类型的元器件，并且每个反馈模块120可检测的元器件的数量根据实际情况可调，例如，每个反馈模块120还可以检测一行或一列、多行或多列、半行或半列的发光二极管的通道电压，本申请对待测元件140的类型和数量不做限制。

为了实现对直流电源110升压和降压的双向调节，反馈模块120根据同步信号，在第一时间段内检测通道电压的升压结果，以获得表征升压结果的检测信号V

作为一个示例，反馈模块120中的主电路将各个反馈模块提供的检测信号V

在另外一些示例中，反馈模块120每隔一个调节周期向调节模块130发送反馈信号V

在一些具体的实施例中，每个反馈模块120包括：检测单元121，用于检测待测元件140上的通道电压；逻辑单元122，连接至检测单元121，用于根据待测元件140上的通道电压提供检测信号V

每个反馈模块120的输入输出端子包括：第一端子VLED，接收直流电压Vo，并将直流电压Vo提供至待测元件140；阳极端SWX和通道端CHX，连接在待测元件140的两端，便于检测单元121检测待测元件140上的通道电压；第二端子FDC，各个反馈模块120的第二端子共同连接，以将检测信号V

为了提供检测信号V

具体的，在用于检测通道电压的升压结果的第一时间段内，如果检测单元121检测到通道电压的电压值低于下限电压值，则逻辑单元122导通下拉电阻，以将检测信号V

可选的，总检测信号表征多个反馈模块120提供的检测信号V

作为一个示例，直流电源110包括用于提供直流电压Vo的输出端、与调节直流电压Vo相关的反馈端，主电路包括用于提供反馈信号V

在该示例中，根据电路的分流原理，可以得到公式(1)：

其中，V

根据电路的分压原理，可以得到公式(2)：

其中，V

结合公式(1)和(2)可以得到公式(3)：

由公式(3)可知，直流电压Vo的电压值可以通过主电路的输出端FBO的电压值调节，即，可以通过反馈信号的电平状态来调节直流电压。

本发明实施例的电源模块，利用多个反馈模块采集各个待测元件的通道电压，并提供相应的检测信号，并将检测信号汇总为反馈信号，反馈信号可表征所有反馈模块的检测结果，因此直流电源仅接收反馈信号即可调节其提供的直流电压，实现了单线反馈调节；进一步的，通过对通道电压的升压结果和降压结果进行分时处理，可以实现升压和降压的双向调节。

本发明实施例还提供了一种芯片，该芯片用于调节直流电源110提供的直流电压Vo并包括：多个反馈模块120，用于根据多个待测元件140上的通道电压提供反馈信号V

上文描述了本发明实施例的电源模块的一些示例，然而本发明实施例不限于此，还可能存在其他方式的扩展和变形。

例如，应当理解，前述实施例中的参考地电位可以在替代实施例中替换为其他非零的基准电位(具有正电压幅值或负电压幅值)或受控变化的参考信号。

同时，本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的结构和方法，可以使用不同的配置方法或调节方法对每个结构或该结构的合理变形来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。并且，应理解，本申请实施例中前述的图的放大器各个部件之间的连接关系为示意性举例，并不对本申请实施例造成任何限制。

基于一种示例性的配置方式，图2示出了根据本发明实施例的电源模块提供的直流电压随待测元件上的通道电压的变化关系示意图。其中，V

如图2所示，在t1时间段，待测元件上的通道电压V

由上述实施例可以看出，本发明实施例的电源模块实现了单线反馈双向调节，提供了一种简便高效的反馈调节方式。

图3示出了根据本发明实施例的总检测信号在第一时间段和第二时间段的波形图。

如图3所示，波形FDC1-4分别示出了反馈模块提供的总检测信号在第一时间段和第二时间段的4种不同情形。根据图1所示的反馈模块的配置可知，在第一段时间段内，总检测信号置1表征保持直流电压，总检测信号置0表征直流电压需要升压；在第二段时间段内，总检测信号置1表征直流电压需要降压，总检测信号置0表征保持直流电压。控制直流电压增大的优先级最高，控制直流电压保持不变的优先级最低。

具体的，在该实施例中，反馈模块的每个调节周期包括一个第一时间段T1和一个第二时间段T2，当同步信号VSYNC触发反馈模块进行检测待测元件的通道电压后，在第一种情况中，如波形FDC1所示，总检测信号在第一时间段T2和第二时间T3段均为低电平，则控制直流电压增大；在第二种情况中，如波形FDC2所示，总检测信号在第一时间段T1和第二时间T2段均为高电平，则控制直流电压降低；在第三种情况中，如波形FDC3所示，总检测信号在第一时间段T1为低电平，在第二时间段T2内为高电平，则控制直流电压增大；在第四种情况中，如波形FDC4所示，总检测信号在第一时间段T1为高电平，在第二时间段T2内为低电平，则控制直流电压保持不变。

可以看出，本发明实施例的电源模块，基于分时检测的方式实现了单线反馈调节，并且通过设计调节周期，可以增强电源模块输出信号的稳定性。

本发明实施例还提供了一种显示系统，包括：多个发光元件；以及如图1所示的电源模块100，用于向多个发光元件提供预定范围内的直流电压。可选的，显示系统选自智能手机、手提电脑、平板电脑、台式电脑、车载电脑、可穿戴设备、电视机、电子广告屏、智能家居设备等中的任意一种，本申请不限制显示系统的具体使用方式。

基于一种示例性的配置，图4示出了根据本发明实施例的显示系统的框图。应理解，图4所示的显示系统仅作为示例，本申请不限制显示系统的具体形式。

如图4所示，显示装置200包括显示阵列210、行驱动电路220、列驱动电路230、控制电路240、多条行线和多条列线、存储器250以及电源模块260。

示例性的，显示阵列210包括成7*16阵列排列的多个LED灯，同一行LED灯的阳极连接至同一行线，同一列LED灯的阴极连接至同一列线，同一列LED灯所连接的列线对地存在寄生电容Cp。

所述显示阵列210例如选自LED(Light Emitting Doide，发光二极管)显示阵列、AMOLED(Active-Matrix Organic Light Emitting Diode)显示阵列、MicroLED显示阵列或MiniLED显示阵列。

行驱动电路220与多条行线连接，例如与行线1至行线7共七条行线连接，以提供行扫描信号开启相应行的LED灯。列驱动电路230与多条列线连接，例如与列线out1至列线out16连接，以提供与灰阶数据对应的驱动信号。控制电路240与行驱动电路连接，产生扫描控制信号以使得行驱动电路220扫描对应行线。控制电路240根据接收的第三计数值从存储器250中读取对应行的数据，并将数据传送给列驱动电路230，以使得列驱动电路230产生与数据对应的PWM脉冲信号，从而使显示阵列210显示图象。其中，存储器250还可以集成在控制电路240内部。

在本发明实施例中，电源模块260的内部结构可参见图1所示的电源模块100，在此不再赘述。在该实施例中，电源模块260包括直流电源261和芯片262，直流电源261用于向显示阵列210提供直流电压，芯片262连接至显示阵列210内的多个LED灯，用于检测LED灯的通道电压，并根据LED灯的通道电压调节直流电源261提供的直流电压，使得LED灯上加载的电压处于正常工作的电压范围。可选的，芯片262包括多个反馈模块，每个反馈模块可检测一行或一列LED灯的通道电压。

在一些可选的实施例中，芯片262可以与行驱动电路220、列驱动电路230、控制电路240集成在同一个芯片中，以构成显示驱动芯片。应理解，本申请不限制行驱动电路220、列驱动电路230、控制电路240、多条行线和多条列线、存储器250以及电源模块260等显示系统中的各个电路的具体实现方式。

本发明所用的术语“模块”、“电路”可以指代以下各项、作为以下各项的一部分或者包括以下各项：专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，可简称为ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享、专用或群组)和/或存储器(共享、专用或群组)、组合逻辑电路和/或提供所描述的功能性的其他合适的组件。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。