[发明专利]电荷泵电路及其运作方法

说明书

本发明公开了一种电荷泵电路及其运作方法。电荷泵电路包含第一开关～第四开关、电容、电流源、第一电阻、第二电阻、放大器、另一电流源、电流镜、跳过侦测电路、切换产生电路及控制单元。电荷泵电路运作方法包含下列步骤：(a)启动电荷泵电路；(b)电荷泵电路运作于第一相下，第一开关与第二开关导通且第三开关与第四开关断开；(c)电荷泵电路运作于第二相下，第三开关与第四开关导通且第一开关与第二开关断开；(d)判断跳过侦测电路中的侦测电压是否大于临界电压；以及(e)根据步骤(d)的判断结果选择性地重新执行步骤(b)或步骤(c)。

技术领域

本发明与显示面板有关，尤其是关于一种应用于有机发光二极管显示面板的高效率动态频率调整的电荷泵电路及其运作方法。

背景技术

传统的有机发光二极管显示面板(例如AMOLED显示面板)的源极驱动器通常内建有电荷泵(Charge pump)。电荷泵是一种直流-直流转换器，其利用电容为储能元件，大多用来产生比输入电压大的输出电压，或产生负的输出电压。

如图1所示，传统的电荷泵电路1可包含电容CF、CL及开关SW1～SW4，其可利用Ping-pong方式转移电荷以产生负电压VNEG。详细而言，开关SW1与开关SW4串接于输入电压VIN与接地电压GND之间；开关SW2与开关SW3串接于接地电压GND与负电压VNEG之间；电容CF的一端耦接至开关SW1与开关SW4之间且电容CF的另一端耦接至开关SW2与开关SW3之间；电容CL耦接于负电压VNEG与接地电压GND之间。

如图2所示，当传统的电荷泵电路1运作于充电相(Charging phase)时，亦即于图4中的第一相信号PH1处于高准位的第一期间T1内，开关SW1与开关SW2导通且开关SW3与开关SW4断开，以使输入电压VIN能对电容C1充电，且负电压VNEG线性上升；如图3所示，当传统的电荷泵电路1运作于转移相(Transfer phase)时，亦即于图4中的第二相信号PH2处于高准位的第二期间T2内，开关SW1与开关SW2断开且开关SW3与开关SW4导通，以使电容C1所储存的电荷流出而形成转移电流，且负电压VNEG线性下降。第一相信号PH1与时钟信号CLK同相且第二相信号PH2与时钟信号CLK反相。

当电容C1愈大时，其储存的电荷愈多而形成愈大的转移电流，也连带使得负电压VNEG的涟波(Ripple)变得愈大。由于负电压VNEG的涟波大小可表示为0.5*TSW*VIN*[C1/(C1+C2)]，其中TSW代表切换周期，因此，在低涟波的应用上，切换周期TSW必须缩短，亦即传统的电荷泵电路1的切换频率必须加快。

然而，当传统的电荷泵电路1的切换频率愈快时，其提供的输出电流会愈大，因而导致传统的电荷泵电路1在轻载时的转移效率变差，此一缺点亟待改善。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种应用于有机发光二极管显示面板的电荷泵电路及其运作方法，以有效解决现有技术所遭遇到的上述问题。