电荷泵电路、驱动系统及显示屏的制作方法

本技术属于电子电路，尤其涉及一种电荷泵电路、驱动系统及显示屏。

背景技术：

1、在当今信息社会，随着lcd（lcd，liquid crystal display）技术的快速发展，lcd液晶显示屏已被广泛应用于各种电子设备中。在lcd液晶显示屏的驱动系统中，控制栅极进行开关需要vgh（高）和vgl（低）电压信号，因此需要给驱动系统同时提供正电源和负电源。负压电荷泵作为一种常用的负电源产生方式，在lcd液晶显示屏的驱动系统中起着关键作用。然而，目前的负压电荷泵电路在输出短路的情况下无法及时提供电流限制，因此，往往需要额外的保护电路进行检测和保护，同时要求保护电路需要较快的响应速度，从而避免对器件造成损害。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种电荷泵电路、驱动系统及显示屏，可以解决目前的负压电荷泵电路在输出短路的情况下无法及时提供电流限制的问题。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种电荷泵电路，包括第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块、储能模块、输出模块和运算放大模块，所述储能模块分别与所述第一开关模块、所述第二开关模块和所述第三开关模块连接，所述运算放大模块分别与所述第一开关模块、所述第二开关模块和所述输出模块连接，所述第三开关模块分别用于与第一电源和第二电源连接，所述第一开关模块和所述输出模块均用于接地；

3、在所述第三开关模块导通时，所述第一开关模块和所述第二开关模块均断开，所述储能模块根据所述第一电源的电压和所述第二电源的电压储存电量；在所述第三开关模块断开时，所述第一开关模块和所述第二开关模块均导通，所述储能模块将储存的电量转移至所述输出模块，使所述输出模块输出目标电压，所述运算放大模块根据所述目标电压输出第一驱动信号，所述第一开关模块根据所述第一驱动信号维持所述目标电压稳定；在所述输出模块发生短路时，所述运算放大模块保持输出所述第一驱动信号，所述第一开关模块根据所述第一驱动信号将目标电流限制在第一预设电流处，所述目标电流为流过所述第一开关模块的电流。

4、在第一方面的一种可能的实现方式中，在所述输出模块发生短路的时间达到预设时间时，所述运算放大模块根据所述目标电压输出第二驱动信号，所述第一开关模块根据所述第二驱动信号将所述目标电流限制在第二预设电流处。

5、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述运算放大模块包括运算放大单元、补偿单元和驱动单元，所述驱动单元分别与所述运算放大单元、所述补偿单元和所述第一开关模块连接，所述运算放大单元分别与所述补偿单元、所述第二开关模块和所述输出模块连接，

6、在所述输出模块发生短路时，所述运算放大单元输出第一电压，所述补偿单元对所述第一电压进行补偿，并将补偿后的第一电压传输至所述驱动单元，所述驱动单元根据补偿后的第一电压输出所述第一驱动信号；

7、在所述输出模块发生短路的时间达到预设时间时，所述运算放大单元根据所述目标电压输出第二电压，所述补偿单元对所述第二电压进行补偿，并将补偿后的第二电压传输至所述驱动单元，所述驱动单元根据补偿后的第二电压输出所述第二驱动信号。

8、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述驱动单元包括信号转换单元和传输单元，所述信号转换单元分别与所述传输单元、所述运算放大单元和所述补偿单元连接，所述传输单元与所述第一开关模块连接；

9、在所述输出模块发生短路时，所述信号转换单元将补偿后的第一电压转换为所述第一驱动信号，所述传输单元将所述第一驱动信号传输至所述第一开关模块；

10、在所述输出模块发生短路的时间达到预设时间时，所述信号转换单元将补偿后的第二电压转换为所述第二驱动信号，所述传输单元将所述第一驱动信号传输至所述第一开关模块。

11、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述信号转换单元包括第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管、第六场效应管、第七场效应管、第八场效应管、第九场效应管、电流源、第一电阻和第一电容，所述电流源的第一端用于与第三电源连接，所述电流源的第二端分别与所述第一场效应管的漏极、所述第一场效应管的栅极和所述第二场效应管的栅极连接，所述第二场效应管的漏极与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述第三场效应管的源极连接，所述第三场效应管的栅极分别与所述运算放大单元和所述补偿单元连接，所述第三场效应管的漏极分别与所述第四场效应管的漏极、所述第四场效应管的栅极和所述第五场效应管的栅极连接，所述第四场效应管的源极、所述第五场效应管的源极和所述第九场效应管的漏极均用于与所述第三电源电连接，所述第五场效应管的漏极分别与所述第一电容的第一端、所述第九场效应管的栅极、所述第六场效应管的漏极和所述第六场效应管的栅极连接，所述第六场效应管的源极分别与所述第七场效应管的漏极和所述第七场效应管的栅极连接，所述第九场效应管的源极分别与所述第八场效应管的漏极和所述传输单元连接，所述第八场效应管的栅极用于接收第一偏置电压，所述第一场效应管的源极、所述第二场效应管的源极、所述第七场效应管的源极和所述第八场效应管的源极均接地。

12、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述传输单元包括传输门和第十场效应管，所述传输门的第一端与所述信号转换单元连接，所述传输门的第二端分别与所述第十场效应管的漏极和所述第一开关模块连接，所述传输门的控制端用于接收第一相位信号，所述第十场效应管的栅极用于接收第二相位信号，所述第十场效应管的源极接地。

13、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一开关模块包括第十一场效应管，所述第十一场效应管的栅极与所述运算放大模块连接，所述第十一场效应管的源极接地，所述第十一场效应管的漏极分别与所述储能模块和所述第三开关模块连接。

14、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一开关模块还包括第十二场效应管，所述第十二场效应管的栅极用于与第三电源连接，所述第十二场效应管的源极与所述第十一场效应管的漏极连接，所述第十二场效应管的漏极分别与所述储能模块和所述第三开关模块连接。

15、第二方面，本技术实施例提供了一种驱动系统，包括第一方面中任一项所述的电荷泵电路。

16、第三方面，本技术实施例提供了一种显示屏，包括第二方面中任一项所述的驱动系统。

17、本技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

18、本技术实施例提供了一种电荷泵电路，包括第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块、储能模块、输出模块和运算放大模块，储能模块分别与第一开关模块、第二开关模块和第三开关模块连接，运算放大模块分别与第一开关模块、第二开关模块和输出模块连接，第三开关模块分别用于与第一电源和第二电源连接，第一开关模块和输出模块均用于接地。

19、在第三开关模块导通时，第一开关模块和第二开关模块均断开，储能模块根据第一电源的电压和第二电源的电压储存电量。在第三开关模块断开时，第一开关模块和第二开关模块均导通，储能模块将储存的电量转移至输出模块，使输出模块输出目标电压，运算放大模块根据目标电压输出第一驱动信号，第一开关模块根据第一驱动信号维持目标电压稳定。在输出模块发生短路时，运算放大模块保持输出第一驱动信号，第一开关模块根据第一驱动信号将目标电流限制在第一预设电流处，第一预设电流为电荷泵电路正常时，流过第一开关模块的电流，目标电流为流过第一开关模块的电流，也即短路电流。

20、本技术利用运算放大模块的环路带宽限制，在输出模块发生短路时，运算放大模块不会立即响应短路的需求，仍然向第一开关模块输出电路正常时的驱动信号，使第一开关模块根据该驱动信号将短路电流限制在第一预设电流处，降低了驱动系统对短路检测和保护的要求，同时也避免了对器件造成损害。

21、可以理解的是，上述第二方面至第三方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。