电源模块及显示装置的制作方法

1.本实用新型涉及显示技术领域，更具体地，涉及一种电源模块及显示装置。


背景技术：

2.液晶显示器(liquid crystal display，lcd)具备轻薄、节能、无辐射等诸多优点，因此已经逐渐取代传统的阴极射线管(cathode ray tube，简称crt)显示器。目前液晶显示器被广泛地应用于高清晰数字电视、台式计算机、个人数字助理(personal digital assistant，简称pda)、笔记本电脑、移动电话、数码相机等电子设备中。
3.目前，广视角属于液晶显示器的主流发展方向。比如，笔记本电脑、个人数字助理、平板电脑、手机等便携式电子设备均采用广视角技术，如此使得人们在从不同的方向观看广视角的显示器时均可以看到完整且不失真的画面。但是，当涉及个人隐私以及重要信息时，广视角的显示器在有些场合下的使用也会使人们感到不便，比如，在车站等车时，使用者旁边以及后方的人极有可能窥见使用者的广视角的便携式电子设备的屏幕上的内容。
4.因此，除了广视角的需求之外，在需要防窥的场合下，能够将显示器切换或者调整到窄视角模式的显示器也逐渐发展起来。该显示器具有混合视角(hybird viewing angle)，可以实现宽视角(wide viewing angle)与窄视角(narrow viewing angle)之间的切换。然而，现有的公共电压难以满足显示器切换宽窄视角的需求。
5.如图1a所示，一种传统的公共电压发生电路包括主控制器11、数模转换器12以及放大电路13，其中，主控制器11向数模转换器12提供时序信号和电压信号，数模转换器12根据时序信号将电压信号转换成一模拟电压信号，放大电路13将该模拟电压信号放大并提供一个直流分量生成液晶显示装置所需的公共电压。液晶显示装置在宽视角模式下所需的公共电压与窄视角模式下所需的公共电压不同。图1a所示的公共电压发生电路只能输出一种公共电压，不能满足液晶显示装置的要求。
6.如图1b所示，另一种传统的公共电压发生电路包括主控制器21、多个数模转换器22以及多个放大电路33，其中，主控制器11分别向多个数模转换器12提供时序信号和电压信号，多个数模转换器12分别根据时序信号将电压信号转换成一模拟电压信号，多个放大电路13分别至相应的数模转换器12，以将该模拟电压信号放大并提供一个直流分量生成液晶显示装置所需的公共电压。图1a所示的公共电压发生电路可以输出多个公共电压，但仍具有以下缺点：1)多个数模转换器占用面积大、成本高；2)只能多路同频率调节公共电压，无法实现多个公共电压的单独调节；3)不同的数模转换器之间存在延时，多个公共电压无法实现真正的同步；4)占空比为100％且不可调。
7.因此，期望提供一种电源模块，以提供可以满足显示器切换宽窄视角的需求的公共电压。


技术实现要素：

8.鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种电源模块及显示装置，可以方便
地输出可单独调节的多路输出电压的幅值、频率、占空比，多路输出电压的同步性高，并且该电源模块占用电路面积小、成本低。
9.根据本实用新型的第一方面，提供一种电源模块，包括：电压控制模块，根据脉宽调制信号提供电压控制信号，所述脉宽调制信号具有预定占空比和预定频率；同步异步控制模块，根据输入状态提供同步异步使能信号；以及多路数模转换器，其输入端连接至所述电压控制模块，其使能端连接至所述同步异步控制模块，其中，所述多路数模转换器根据所述电压控制信号生成多路输出电压，且所述多路数模转换器的工作模式受控于所述同步异步控制模块，使得至少一路所述输出电压具有所述预定占空比和所述预定频率。
10.可选地，所述同步异步控制模块的输出端与所述多路数模转换器的使能端连接并提供所述同步异步使能信号，以通过控制所述多路数模转换器的使能状态来控制所述多路数模转换器的工作模式，所述同步异步使能信号至少具有第一电平状态和第二电平状态，所述第一电平状态表征所述输入状态为正在输入，所述第二电平状态表征所述输入状态为输入完成，其中，当所述同步异步使能信号为所述第一电平状态时，所述多路数模转换器处于同步模式，所述多路数模转换器的输出端保持所述输出电压不变，并存储所述电压控制信号，当所述同步异步使能信号为所述第二电平状态时，所述多路数模转换器处于异步模式，所述多路数模转换器基于其存储的所述电压控制信号的电平更新多路所述输出电压，使得至少一路所述输出电压具有所述预定占空比和所述预定频率。
11.可选地，所述电压控制模块包括：脉宽调制信号产生模块，用于生成参考信号；脉宽调制信号边沿捕获模块，其输入端连接至所述脉宽调制信号产生模块的输出端，用于捕获所述参考信号的上升沿和下降沿，以获得所述参考信号的占空比和周期，并基于中断控制信号和所述参考信号生成所述脉宽调制信号，所述中断控制信号在所述输入状态为正在输入时被提供至所述电压控制模块；处理模块，其输入端连接至所述脉宽调制信号边沿捕获模块的输出端，用于将所述脉宽调制信号转换为电压控制信号；以及通信接口模块，其输入端连接至所述处理模块的输出端，其输出端连接至所述多路数模转换器的输入端，用于将所述电压控制信号发送至所述多路数模转换器的输入端。
12.可选地，所述处理模块提供的所述电压控制信号与所述脉宽调制信号相关，所述通信接口模块的输出端与所述多路数模转换器内的电压寄存器连接并提供所述电压控制信号，所述电压寄存器存储所述电压控制信号的电平。
13.可选地，所述处理模块的输入端连接至所述脉宽调制信号边沿捕获模块的输出端以接收所述脉宽调制信号，若所述处理模块检测到所述脉宽调制信号为直流信号，则所述处理模块提供的所述电压控制信号为直流信号，若所述处理模块检测到所述脉宽调制信号的上升沿，则所述处理模块提供的所述电压控制信号为所述脉宽调制信号的高电平，若所述处理模块检测到所述脉宽调制信号的下降沿，则所述处理模块提供的所述电压控制信号为所述脉宽调制信号的低电平，其中，所述直流信号、所述脉宽调制信号的高电平和所述脉宽调制信号的低电平的优先级依次降低。
14.可选地，所述电压控制模块的输出端与所述多路数模转换器的输入端连接并提供所述电压控制信号，所述脉宽调制信号的数量为多个，所述电压控制模块提供的所述电压控制信号的数量为多个，所述多路数模转换器提供的所述输出电压的数量为多个，所述脉宽调制信号、所述电压控制信号和所述输出电压一一对应。
15.可选地，还包括：键盘控制模块，连接至所述电压控制模块的输入端，用于调节所述脉宽调制信号的所述预定占空比和所述预定频率，以调节与该脉宽调制信号相应的输出电压。
16.可选地，还包括：放大偏置电路，连接至所述多路数模转换器的输出端，用于对所述输出电压进行幅值放大和/或电压偏置。
17.根据本实用新型的第二方面，提供一种显示装置，包括：如上所述的电源模块，用于提供输出电压；以及显示模组，连接至所述电源模块，用于根据所述输出电压进行显示。
18.可选的，所述显示模组为液晶显示模组，所述电源模块提供不同的输出电压至所述显示模组，使得所述显示模组在宽视角和窄视角之间切换。
19.本实用新型提供的电源模块可以方便地输出可单独调节的多路输出电压的占空比和频率，多路输出电压的同步性高，并且该电源模块占用电路面积小、成本低。
附图说明
20.通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
21.图1a示出了一种传统的公共电压发生电路的示意图；
22.图1b示出了另一种传统的公共电压发生电路的示意图；
23.图2示出了根据本实用新型实施例的电源模块的框图；
24.图3示出了根据本实用新型实施例的电源模块的操作流程图；
25.图4示出了根据本实用新型实施例的显示装置的框图。
具体实施方式
26.以下将参照附图更详细地描述本实用新型。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。
27.应理解，本技术实施例中的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，本技术实施例对此不作限定。
28.电源模块的主要功能是提供稳定的直流电压和/或交流电压，以供电子设备正常运行。本技术提供的电源模块可以应用于各种电子装置，例如显示装置、通信装置、医疗设备装置、交通装置等。在本技术中，以电源模块为显示装置提供公共电压作为示例，对电源模块进行详细说明。
29.本技术提供了一种电源模块，可以方便地输出可单独调节的多路输出电压的幅值、频率、占空比，多路输出电压的同步性高，并且该电源模块占用电路面积小、成本低。
30.下面将结合附图对本技术提供的电源模块及显示装置的实施例进行描述。
31.图2示出了根据本实用新型实施例的电源模块的框图。
32.如图2所示，该电源模块100包括处理器110、多路数模转换器120和放大偏置电路130，该电源模块100可以提供多个输出电压，并且在同步模式下多个输出电压的同步性强，在异步模式下可以分别调节输出电压的频率、幅值、占空比等参数。
33.处理器110用于根据脉宽调制信号提供电压控制信号，并根据输入状态提供同步
异步使能信号。具体的，处理器110包括电压控制模块(如图2中的虚线框所示)和同步异步控制模块114，电压控制模块根据脉宽调制信号提供电压控制信号，脉宽调制信号具有预定占空比和预定频率，同步异步控制模块114根据输入状态提供同步异步使能信号。
34.多路数模转换器120连接至处理器110，其输入端连接至处理器110的电压控制模块，其使能端连接至处理器110的同步异步控制模块114，多路数模转换器120用于根据电压控制信号生成多路输出电压。在本实用新型实施例中，多路数模转换器120存储电压控制信号，且其工作模式受控于同步异步控制模块114，从而生成多路输出电压，因此其提供的多路输出电压中，至少一路输出电压具有预定占空比和预定频率。
35.在本实用新型实施例中，处理器110提供的同步异步使能信号用于控制多路数模转换器120的工作模式，当同步异步使能信号控制多路数模转换器处于同步模式时，多路数模转换器120保持输出电压不变，并存储电压控制信号，当同步异步使能信号控制多路数模转换器处于异步模式时，多路数模转换器120基于其存储的电压控制信号的电平立即同时更新多路输出电压，使得至少一路输出电压具有预定占空比和预定频率。
36.具体的，多路数模转换器120基于同步异步使能信号调整其工作模式，并根据电压控制信号的电平设置其内部的电压寄存器，从而达到控制输出电压的目的。
37.在本实用新型实施例中，同步异步控制模块114的输出端与多路数模转换器120的使能端连接并提供同步异步使能信号，以通过控制多路数模转换器120的使能状态来控制多路数模转换器的工作模式，同步异步使能信号至少具有第一电平状态和第二电平状态，第一电平状态表征输入状态为正在输入，第二电平状态表征输入状态为输入完成，当输入状态为正在输入(例如，用户正在输入其预期的预定占空比和/或预定频率等参数)时，即，当同步异步使能信号为第一电平状态时，同步异步控制模块114控制多路数模转换器120处于同步模式，多路数模转换器120的输出端保持输出电压不变，并存储电压控制信号；当输入状态为输入完成(例如，用户输入参数完成)时，即，当同步异步使能信号为第二电平状态时，同步异步控制模块114控制多路数模转换器120处于异步模式，多路数模转换器120基于其存储的电压控制信号的电平更新多路输出电压，使得至少一路输出电压具有预定占空比和预定频率。输入状态是指是否有用户正在输入脉宽调制信号/输出电压等信号的相关参数，输入状态例如是由用户主动控制，或者是由处理器110中的检测模块通过检测相关电压的变化来确定用户的输入状态。
38.在该实施例中，多路数模转换器120在同步模式下，保持输出电压不变，在异步模式下，根据电压控制信号的电平设置其内部的电压寄存器，并更新电压寄存器内的电平值到输出电压。
39.作为一个示例，处理器110包括脉宽调制信号产生模块111、脉宽调制信号边沿捕获模块112、通信接口模块113以及同步异步控制模块114。
40.脉宽调制信号产生模块111用于生成参考信号，参考信号例如是一种具有初始占空比和初始频率的初始脉宽调制信号；脉宽调制信号边沿捕获模块112的输入端连接至脉宽调制信号产生模块111的输出端，用于捕获参考信号的上升沿和下降沿，以获得参考信号的占空比和周期，并基于中断控制信号和参考信号生成脉宽调制信号，中断控制信号在输入状态为正在输入时被提供至处理器110，其例如由计数器等模块实现；处理模块(未示出)的输入端连接至脉宽调制信号边沿捕获模块112的输出端，用于将脉宽调制信号转换为电
压控制信号；通信接口模块113的输入端连接至处理模块的输出端，通信接口模块113的输出端连接至多路数模转换器120的输入端，通信接口模块113用于将电压控制信号发送至多路数模转换器120的输入端；同步异步控制模块114的输出端连接至多路数模转换器120的使能端，用于根据输入状态生成同步异步使能信号并发送至多路数模转换器120的使能端。
41.在该实施例中，处理模块提供的电压控制信号与脉宽调制信号相关，通信接口模块113的输出端与多路数模转换器140内的电压寄存器连接并提供电压控制信号，电压寄存器存储所述电压控制信号的电平。可选的，脉宽调制信号边沿捕获模块112提供的脉宽调制信号数量为多个，且每个脉宽调制信号的周期、频率、占空比等参数可单独调节，从而每个相应的输出电压的周期、频率、占空比可以单独调节。
42.在该实施例中，当多路数模转换器120处于同步模式时，若处理模块检测到脉宽调制信号为直流信号，则处理器110提供的电压控制信号为直流信号，多路数模转换器120在相应的电压寄存器中存储直流信号的电平，若处理模块检测到脉宽调制信号的上升沿，则处理器110提供的电压控制信号为脉宽调制信号的高电平，多路数模转换器120在相应的电压寄存器中存储脉宽调制信号的高电平，若处理模块检测到脉宽调制信号的下降沿，则处理器110提供的电压控制信号为脉宽调制信号的低电平，多路数模转换器120在相应的电压寄存器中存储脉宽调制信号的低电平。可选的，直流信号、脉宽调制信号的高电平和脉宽调制信号的低电平的优先级依次降低。
43.可选的，电压控制模块的输出端与多路数模转换器120的输入端连接并提供电压控制信号，脉宽调制信号的数量为多个，电压控制模块提供的电压控制信号的数量为多个，多路数模转换器120提供的输出电压的数量为多个，脉宽调制信号、电压控制信号和输出电压一一对应。
44.可选的，处理器110通过调节脉宽调制信号的占空比和周期，调节输出电压的占空比和频率。例如，该电源模块还包括键盘控制模块，连接至电压控制模块的输入端，用于调节脉宽调制信号的预定占空比和预定频率，以调节与该脉宽调制信号相应的输出电压。键盘控制模块可以是连接至处理器110外部的硬件键盘设备，也可以是配置在计算机系统中的虚拟键盘，本技术对其具体实现形式不做限制。
45.放大偏置电路130连接至多路数模转换器120，用于对输出电压进行幅值放大和/或电压偏置，以获得后级电路需要的电压。
46.下面结合图3对本实用新型实施例的电源模块的操作流程进行详细说明，图3示出了根据本实用新型实施例的电源模块的操作流程图。
47.如图3所示，在步骤s1中，生成脉宽调制信号。例如，由脉宽调制信号产生模块111生成脉宽调制信号。
48.在步骤s2中，判断是否需要修改脉宽调制信号参数。在该步骤中，由使用者或者系统自动判断是否需要修改输出电压，即，是否需要修改脉宽调制信号参数，若需要修改脉宽调制信号参数，则执行步骤s3，若不需要修改脉宽调制信号参数，则执行步骤s4。
49.在步骤s3中，调节脉宽调制信号的占空比和/或周期。例如，通过调节脉宽调制信号产生模块111的参数来调节脉宽调制信号的占空比和/或周期。之后，执行步骤s4。
50.在步骤s4中，捕获脉宽调制信号的上升沿和下降沿。例如，使用脉宽调制信号边沿捕获模块112捕获脉宽调制信号的上升沿和下降沿。之后，通信接口模块113和同步异步控
制模块114分别根据中断控制信号获得电压控制信号和同步异步使能信号。
51.在步骤s5中，控制多路数模转换器进入同步模式。在同步模式中，多路数模转换器提供的输出电压保持不变。
52.在步骤s6中，判断脉宽调制信号是否为直流信号。若是，则执行步骤s7，在相应的电压寄存器中存储直流信号的电平；若否，则执行步骤s8。
53.在步骤s8中，判断是否检测到脉宽调制信号的上升沿。若是，则执行步骤s9，在相应的电压寄存器中存储脉宽调制信号的高电平；若否，则执行步骤s10。
54.在步骤10中，判断是否检测到脉宽调制信号的下降沿。若是，则执行步骤11，在相应的电压寄存器中存储脉宽调制信号的低电平；若否，则完成单次循环，多路数模转换器保持同步模式，并返回执行步骤s2。
55.在执行步骤s7或步骤s9或步骤s11后，多路数模转换器进入异步模式，立即更新多路输出电压，并返回执行步骤s2。
56.由上述操作流程可知，多路模数转换器在初始状态时工作在同步模式，保持输出电压不变，一旦输入状态变为输入完成，则多路模数转换器进入异步模式，根据其电压寄存器的电压(即，电压控制信号)调整输出电压。因此，本实用新型提供的电源模块在可以方便地输出并单独调节多路输出电压，并且多路输出电压的同步性高。
57.图4示出了根据本实用新型实施例的显示装置的框图。
58.如图4所示，本实用新型还提供了一种显示装置，包括电源模块100和显示模组200。电源模块100用于提供输出电压；显示模组200连接至电源模块100，用于根据输出电压进行显示。
59.可选的，显示模组200为液晶显示模组，电源模块100提供不同的输出电压至显示模组200，以改变显示模组200内的液晶分子排列方向，使得显示模组200可在宽视角和窄视角之间切换。
60.综上所述，本实用新型实施例提出了一种面向显示装置的电源模块，以及包含该电源模块的显示装置。其中，本实用新型提供的电源模块可以方便地输出可单独调节的多路输出电压，多路输出电压的同步性高，并且该电源模块占用电路面积小、成本低。
61.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。
62.依照本实用新型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，也不限制该实用新型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实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

技术特征：
1.一种电源模块，其特征在于，包括：电压控制模块，根据脉宽调制信号提供电压控制信号，所述脉宽调制信号具有预定占空比和预定频率；同步异步控制模块，根据输入状态提供同步异步使能信号；以及多路数模转换器，其输入端连接至所述电压控制模块，其使能端连接至所述同步异步控制模块，其中，所述多路数模转换器根据所述电压控制信号生成多路输出电压，且所述多路数模转换器的工作模式受控于所述同步异步控制模块，使得至少一路所述输出电压具有所述预定占空比和所述预定频率。2.根据权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所述同步异步控制模块的输出端与所述多路数模转换器的使能端连接并提供所述同步异步使能信号，以通过控制所述多路数模转换器的使能状态来控制所述多路数模转换器的工作模式，所述同步异步使能信号至少具有第一电平状态和第二电平状态，所述第一电平状态表征所述输入状态为正在输入，所述第二电平状态表征所述输入状态为输入完成，其中，当所述同步异步使能信号为所述第一电平状态时，所述多路数模转换器处于同步模式，所述多路数模转换器的输出端保持所述输出电压不变，并存储所述电压控制信号，当所述同步异步使能信号为所述第二电平状态时，所述多路数模转换器处于异步模式，所述多路数模转换器基于其存储的所述电压控制信号的电平更新多路所述输出电压，使得至少一路所述输出电压具有所述预定占空比和所述预定频率。3.根据权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所述电压控制模块包括：脉宽调制信号产生模块，用于生成参考信号；脉宽调制信号边沿捕获模块，其输入端连接至所述脉宽调制信号产生模块的输出端，用于捕获所述参考信号的上升沿和下降沿，以获得所述参考信号的占空比和周期，并基于中断控制信号和所述参考信号生成所述脉宽调制信号，所述中断控制信号在所述输入状态为正在输入时被提供至所述电压控制模块；处理模块，其输入端连接至所述脉宽调制信号边沿捕获模块的输出端，用于将所述脉宽调制信号转换为电压控制信号；以及通信接口模块，其输入端连接至所述处理模块的输出端，其输出端连接至所述多路数模转换器的输入端，用于将所述电压控制信号发送至所述多路数模转换器的输入端。4.根据权利要求3所述的电源模块，其特征在于，所述处理模块提供的所述电压控制信号与所述脉宽调制信号相关，所述通信接口模块的输出端与所述多路数模转换器内的电压寄存器连接并提供所述电压控制信号，所述电压寄存器存储所述电压控制信号的电平。5.根据权利要求4所述的电源模块，其特征在于，所述处理模块的输入端连接至所述脉宽调制信号边沿捕获模块的输出端以接收所述脉宽调制信号，若所述处理模块检测到所述脉宽调制信号为直流信号，则所述处理模块提供的所述电压控制信号为直流信号，若所述处理模块检测到所述脉宽调制信号的上升沿，则所述处理模块提供的所述电压控制信号为所述脉宽调制信号的高电平，若所述处理模块检测到所述脉宽调制信号的下降沿，则所述处理模块提供的所述电压控制信号为所述脉宽调制信号的低电平。
6.根据权利要求2至5任一项所述的电源模块，其特征在于，所述电压控制模块的输出端与所述多路数模转换器的输入端连接并提供所述电压控制信号，所述脉宽调制信号的数量为多个，所述电压控制模块提供的所述电压控制信号的数量为多个，所述多路数模转换器提供的所述输出电压的数量为多个，所述脉宽调制信号、所述电压控制信号和所述输出电压一一对应。7.根据权利要求6所述的电源模块，其特征在于，还包括：键盘控制模块，连接至所述电压控制模块的输入端，用于调节所述脉宽调制信号的所述预定占空比和所述预定频率，以调节与该脉宽调制信号相应的输出电压。8.根据权利要求1所述的电源模块，其特征在于，还包括：放大偏置电路，连接至所述多路数模转换器的输出端，用于对所述输出电压进行幅值放大和/或电压偏置。9.一种显示装置，其特征在于，包括：如权利要求1至8任一项所述的电源模块，用于提供输出电压；以及显示模组，连接至所述电源模块，用于根据所述输出电压进行显示。10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述显示模组为液晶显示模组，所述电源模块提供不同的输出电压至所述显示模组，使得所述显示模组在宽视角和窄视角之间切换。

技术总结
本申请公开了一种电源模块及显示装置。该电源模块包括：电压控制模块，根据脉宽调制信号提供电压控制信号，脉宽调制信号具有预定占空比和预定频率；同步异步控制模块，根据输入状态提供同步异步使能信号；以及多路数模转换器，其输入端连接至电压控制模块，其使能端连接至同步异步控制模块，其中，多路数模转换器根据电压控制信号生成多路输出电压，且多路数模转换器的工作模式受控于同步异步控制模块，使得至少一路输出电压具有预定占空比和预定频率。该电源模块可以方便地输出并单独调节多路输出电压，多路输出电压的同步性高，并且该电源模块占用电路面积小、成本低。成本低。成本低。


技术研发人员：查鑫 荀文东
受保护的技术使用者：昆山龙腾光电股份有限公司
技术研发日：2022.12.30
技术公布日：2023/8/8