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TWI523389B - A power supply circuit with a complex charge pump - Google Patents

A power supply circuit with a complex charge pump Download PDF

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TWI523389B
TWI523389B TW102129408A TW102129408A TWI523389B TW I523389 B TWI523389 B TW I523389B TW 102129408 A TW102129408 A TW 102129408A TW 102129408 A TW102129408 A TW 102129408A TW I523389 B TWI523389 B TW I523389B
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output voltage
signal
output
voltage
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TW102129408A
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Inventor
guan-chao Liao
Kai-Yi Wu
Original Assignee
Sitronix Technology Corp
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Publication date
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Description

具有複數級電荷幫浦之電源電路
本發明係一種電源電路，尤指一種具有複數級電荷幫浦之電源電路。
現今市面上許多電子裝置中，往往需要不同準位的電源電壓，因此常配置電荷幫浦以便利用現有的電源電壓來產生各種不同準位的電源電壓，而為了產生更高準位的電源電壓，常串聯複數級電荷幫浦以達到更高倍壓之效果，但是在每一級電荷幫浦的效率限制下將越顯倍壓效率的不足，以致無法瞬間大電流。
再者，以電源供應器應用於液晶顯示裝置為例，液晶顯示裝置之液晶材料由歐洲發現後，在美國研究開發其實用性，日本深入地探討其物性及各種領域之應用技術，並不斷地研製新世代之液晶平面顯示器。目前，各種液晶技術已被廣泛地使用在顯示器上，尤其是液晶平面顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)，各製造商已經由TN LCD(Twisted Nematic LCD，扭曲向列型液晶平面顯示器)擴展至STN LCD(Super Twisted Nematic LCD，超扭曲向列型液晶平面顯示器)，並更加擴大至非晶矽TFTLCD(Thin Film Transistor LCD，薄膜電晶體液晶平面顯示器)，且規模有越來越大之趨勢。因此，液晶顯示裝置之驅動電路或電源電路的研究發展也成了液晶顯示裝置在提高解析度時的一大 關鍵。
一般而言，液晶顯示裝置的驅動方式分為主動式驅動與被動式驅動兩種，而不論是主動式驅動或是被動式驅動，驅動晶片的掃描電極均需要一高電壓，為了簡化外部電源線路，此時通常會在顯示裝置之電源電路中設置一倍壓(升壓)電路，該倍壓(升壓)電路通常會串聯複數級電荷幫浦以達到提供高電壓之功效。
由於在過去幾年內顯示技術獲得快速進展，顯示螢幕的解析度越來越高、掃描電極越來越多，而驅動晶片中較耗電之部分為掃描電極由低壓轉換至高壓的瞬間，以現行顯示裝置之電源供應器之倍壓(升壓)電路使用零電容的架構為例，是直接倍壓至高倍率電壓，而在每一級電荷幫浦的效率限制下將越顯倍壓效率的不足，以致倍壓(升壓)電路無法提供驅動晶片瞬間大電流，當負載端產生瞬間大電流時，倍壓(升壓)電路無法在瞬間提供相同於負載電流汁電流，且倍壓(升壓)電路之輸出電壓亦無法維持在穩定的範圍內，因此其無法達到高解析度的要求，所以需有新架構，利用最少的電容量來驅動高解析度驅動晶片。
因此，本發明針對上述問題提供了一種不需任何浮接電容即可提供負載端瞬間大電流之一種具有複數級電荷幫浦之電源電路。
本發明之目的之一，係提供一種具有複數級電荷幫浦之電源電路，其藉由在該些電荷幫浦之輸出端外掛穩壓電容，以提供負載端瞬間大電流。
本發明之目的之一，係提供一種具有複數級電荷幫浦之電源電路，其藉由至少一時序控制器在掃描驅動訊號之電壓轉換時間時提升至少一電荷幫浦之倍率或切換頻率，以降低顯示裝置之功率消耗，進而達到省電的目的。
本發明之目的之一，係提供一種具有複數級電荷幫浦之電源電路，其藉由至少一時序控制器在電壓保持時間時降低至少一電荷幫浦之倍率或切換頻率，以降低顯示裝置之功率消耗，進而達到省電的目的。
本發明之目的之一，係提供一種具有複數級電荷幫浦之電源電路，其藉由至少一位準偵測單元偵測至少一電荷幫浦之一輸出電壓，以控制至少一電荷幫浦之切換頻率或倍率，進而達到省電的目的。
為了達到上述各目的及其功效，本發明揭示一種具有複數級電荷幫浦之電源電路，其包含有一第一電荷幫浦、一第二電荷幫浦、一穩壓電容以及一輸出電容。第一電荷幫浦調整一輸入電壓而產生一第一輸出電壓。第二電荷幫浦調整第一輸出電壓而產生一第二輸出電壓，並輸出第二輸出電壓以驅動一負載。穩壓電容耦接第一電荷幫浦與第二電荷幫浦之間，並外掛於第一電荷幫浦之輸出端。輸出電容耦接第二電荷幫浦以驅動負載。當負載瞬間轉為重載時，穩壓電容輸出的電荷會增加，以提供第一輸出電壓至第二電荷幫浦。如此，本發明藉由上述方式以達到提供負載端瞬間大電流之功效。
再者，本發明之一種具有複數級電荷幫浦之電源電路更包含 至少一時序控制器與對應時序控制器之至少一控制電路，時序控制器輸出一時序控制訊號至控制電路。控制電路依據時序控制訊號而輸出一時脈訊號或一倍率調整訊號至對應之第一電荷幫浦或第二電荷幫浦。第一電荷幫浦或第二電荷幫浦依據時脈訊號或倍率調整訊號而調整本身之倍率以產生第一輸出電壓或第二輸出電壓，以提供掃描驅動器產生該些掃描驅動訊號。如此，本發明藉由在該些掃描驅動訊號之一電壓轉換時間時提升電源電路之第一電荷幫浦或第二電荷幫浦的切換頻率或倍率，進而提供掃描驅動器足夠上升速度或位準之電壓，而在掃描驅動訊號之電壓保持時間時降低電源電路之第一電荷幫浦或第二電荷幫浦的切換頻率或倍率，進而降低電源電路提供之第一輸出電壓或第二輸出電壓的位準或上升速度，以達到降低功率消耗之功效。
此外，本發明之一種具有複數級電荷幫浦之電源電路更包含至少一位準偵測單元。位準偵測單元偵測第一電荷幫浦之第一輸出電壓或第二電荷幫浦之第二輸出電壓，並依據第一輸出電壓或第二輸出電壓而輸出一偵測訊號至控制電路，控制電路更依據偵測訊號而輸出時脈訊號或倍率調整訊號至第一電荷幫浦或第二電荷幫浦，以控制第一電荷幫浦或第二電荷幫浦之切換頻率或倍率。如此，本發明藉由位準偵測單元偵測第一電荷幫浦或第二電荷幫浦之輸出電壓，以控制第一電荷幫浦或第二電荷幫浦之切換頻率或倍率，進而達到省電的目的。
204‧‧‧輸出電容
301、304‧‧‧時序控制器
302、305‧‧‧控制電路
3021、3051‧‧‧頻率調整單元
3022、3052‧‧‧倍率選擇單元
303、306‧‧‧位準偵測單元
AND1、AND2、AND3、AND4、AND5‧‧‧及閘
B1、B2‧‧‧緩衝單元
C1、C2、C3、C4、C5、C6‧‧‧充電電容
VDD‧‧‧輸入電壓
VoutP‧‧‧輸出電壓
Vout1‧‧‧第一輸出電壓
Vout2‧‧‧第二輸出電壓
VREF‧‧‧參考電壓
VG_1、VG_2、VG_n-1、VG_n‧‧‧掃描驅動訊號
VS_1、VS_2、VS_n-1、VS_n‧‧‧資料訊號
I11、I22‧‧‧幫浦電流
Iout1‧‧‧第一輸出電流
Iout2‧‧‧第二輸出電流
IC1‧‧‧第一穩壓電流
IC2‧‧‧第二穩壓電流
CS1、CS2‧‧‧時序控制訊號
CLK1、CLK3‧‧‧時脈訊號
CLK2‧‧‧反相時脈訊號
CLKA、CLKB‧‧‧預設時脈訊號
COM‧‧‧比較器
DS1、DS2‧‧‧偵測訊號
MUL‧‧‧多工器
N1、N2‧‧‧反相器
NOR‧‧‧反或閘
PC1、PC2、‧‧‧倍率調整訊號
R1、R2‧‧‧電阻器
SEL1、SEL2‧‧‧控制訊號
S1、S2、S3、S4、S9、S10、S11、S12、S13、S14、S15、S16、S17、S18、S19、S20、S21、S22、S23、S24‧‧‧電晶體開關
S5、S6、S7、S8、S25‧‧‧開關
T1‧‧‧電壓轉換時間
T2‧‧‧電壓保持時間
T3‧‧‧充電時間
第1圖為本發明之第一實施例之具有複數級電荷幫浦之電源電路之顯示裝置的電路圖； 第2圖為本發明之第一實施例之具有複數級電荷幫浦之電源電路的電路圖；第3圖為本發明與習知技術之輸出電壓關係圖；第4圖為本發明與習知技術之輸出電壓放大關係圖；第5圖為本發明之第二實施例之具有複數級電荷幫浦之電源電路的電路圖；第6圖為本發明之第二實施例之具有複數級電荷幫浦之顯示裝置之電源電路之掃描驅動訊號脈波示意圖；第7圖為本發明之第三實施例之具有複數級電荷幫浦之顯示裝置之電源電路的電路圖；第8圖為本發明之第四實施例之具有複數級電荷幫浦之顯示裝置之電源電路的電路圖；第9圖為本發明之第五實施例之具有複數級電荷幫浦之顯示裝置之電源電路的電路圖；第10圖為本發明之第六實施例之具有複數級電荷幫浦之顯示裝置之電源電路的電路圖；第11圖為本發明之一較佳實施例之位準偵測單元的電路圖；第12圖為本發明之一較佳實施例之控制電路的電路圖；第13圖為本發明之另一較佳實施例之控制電路的電路圖；第14圖為本發明之再一較佳實施例之控制電路的電路圖；第15圖為本發明之一較佳實施例之電荷幫浦的電路圖；以及第16圖為本發明之一較佳實施例之電荷幫浦的脈波示意圖；以及第17圖為本發明之另一較佳實施例之電荷幫浦的電路圖。
在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，硬體製造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及後續的請求項當中所提及的「包含」係為一開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。以外，「耦接」一詞在此係包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接於一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電氣連接於該第二裝置，或透過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。
為使 貴審查委員對本發明之結構特徵及所達成之功效有更進一步之瞭解與認識，謹佐以較佳之實施例及配合詳細之說明，說明如後：請參閱第1圖，其係為本發明之第一實施例之具有複數級電荷幫浦之電源電路之顯示裝置的電路圖。如圖所示，本發明之電源電路可應用於不同顯示裝置，例如薄膜電晶體型(Thin Film Transistors，TFT)顯示裝置、扭轉向列型(Twisted Nematic，TN)顯示裝置與超扭轉向列型(Super Twisted Nematic，STN)顯示裝置。顯示裝置10包含有一面板11、一資料驅動器13、一掃描驅動器15、一控制器16以及一電源電路20。於本實施例中，本發明之顯示裝置10的電源電路應用於薄膜電晶體型顯示裝置10，但不侷限應用於薄膜電晶體型顯示裝置，本實施例之面板11設置有複數薄膜電晶體17與複數液晶電容19以形成複數畫素，該些液晶電容19分別耦接該些薄膜電晶體17。該些薄膜電晶體17之閘極分 別透過對應之複數掃描線151而耦接至掃描驅動器15，而該些薄膜電晶體17之源極分別透過對應之複數資料線131而耦接至資料驅動器13。
控制器16耦接資料驅動器13與掃描驅動器15，控制器16產生複數控制訊號，並分別傳送該些控制訊號至掃描驅動器15與資料驅動器13，以控制掃描驅動器15產生複數掃描驅動訊號(VG_1、VG_2…VG_n-1、VG_n)，以及控制資料驅動器13對應產生複數資料訊號(VS_1、VS_2…VS_n-1、VS_n)，資料驅動器13藉由該些資料線131而傳送該些資料訊號(VS_1、VS_2…VS_n-1、VS_n)至該些薄膜電晶體17之源極。掃描驅動器15藉由該些掃描線151而傳送該些掃描驅動訊號(VG_1、VG_2…VG_n-1、VG_n)至該些薄膜電晶體17之閘極。
電源電路20耦接掃描驅動器15，並電源電路20產生一第二輸出電壓Vout2與一輸出電流Iout2至掃描驅動器15，以提供掃描驅動器15產生該些掃描驅動訊號(VG_1、VG_2…V G_n-1、VG_n)。此外，資料驅動器13另有電源電路提供電源，以讓資料驅動器13產生該些資料訊號(VS_1、VS_2…VS_n-1、VS_n)，其原理相似於掃描驅動器15的電源電路20，所以，於此不再加以贅述。
請一併參閱第2圖，其係為本發明之第一實施例之具有複數級電荷幫浦之電源電路的電路圖，如圖所示，電源電路20包含有一第一電荷幫浦201、一第二電荷幫浦202、一穩壓電容203以及一輸出電容204。第一電荷幫浦201依據一輸入電壓VDD而產生一第一輸出電壓Vout1，即第一電荷幫浦201調整輸入電壓VDD而產生第一輸出電壓Vout1。第二電荷幫浦202依據第一輸出電壓Vout1而產生一第二輸出電壓Vout2，即第二電荷幫浦202調整第一輸出電壓 out1而產生一第二輸出電壓Vout2，並輸出第二輸出電壓Vout2以驅動負載，由於本實施例之電源電路應用於顯示裝置10，所以，上述負載為顯示裝置10之面板11的該些畫素，第二電荷幫浦202輸出第二輸出電壓Vout2至顯示裝置10之掃描驅動器15，以提供掃描驅動器15產生該些掃描驅動訊號(VG_1、VG_2…VG_n-1、VG_n)。穩壓電容203耦接第一電荷幫浦201與第二電荷幫浦202之間，並穩壓電容203外掛於第一電荷幫浦201的輸出端。輸出電容204耦接第二電荷幫浦202的輸出端，以和第二電荷幫浦202提供第二輸出電壓Vout2至負載，由於本實施例是應用於顯示裝置10，所以，輸出電容204外掛於第二電荷幫浦202之輸出端與掃描驅動器15之間。其中，掃描驅動器15亦可置換為任何需要高瞬間電流之電子裝置。
當負載瞬間轉為重載(heavy loading)，也就是面板11的該些畫素所需要的電流上升，而掃描驅動器15則需要電源電路20提供之第二輸出電流Iout2也對應上升，以符合該些畫素所需要的瞬間高電流，而由於第二電荷幫浦202輸出端輸出之一幫浦電流I22並無法瞬間上升至與該些畫素所需要的電流相同之電流量，而第二電荷幫浦202所接收之第一輸出電流Iout1為對應幫浦電流I22，所以提升第一輸出電流Iout1可相對地提升幫浦電流I22之電流量，因此設置穩壓電容203可以在負載變重時，瞬間輸出電荷至第二電荷幫浦202，即穩壓電容203瞬間提供一第一穩壓電流IC1至第二電荷幫浦202，使第一電荷幫浦201輸出之幫浦電流I11與第一穩壓電流IC1之總和瞬間提升，進而使幫浦電流I22上升至該些畫素所需要的電流相同之電流量。當負載為重載而穩壓電容203無法 提供足夠之第一穩壓電流IC1時，輸出電容204亦將輸出的電荷增加，即提供一第二穩壓電流IC2至掃描驅動器15，使第二幫浦電流I22與第二穩壓電流IC2之總和等於第二輸出電流Iout2(I22+IC2=Iout2)，以加強電源電路20輸出的第二輸出電流Iout2，而提供負載端瞬間大電流。
基於上述，由於在負載為重載，也就是第二輸出電流Iout2瞬間上升時，若第二電荷幫浦202輸出之電流(幫浦電流I22)無法及時跟上負載所需要的電流，會產生第一輸出電壓Vout1與第二輸出電壓Vout2不穩定的狀況，而穩壓電容203與輸出電容204提供第一穩壓電流IC1或第二穩壓電流IC2使輸出至掃描驅動器15之電流上升至負載所需要的電流之電流量，也就是穩定電流，而穩定電流亦可達到穩定電壓的效果，因此穩壓電容203與輸出電容204皆可用於穩定電壓。
其中，第一電荷幫浦201或第二電荷幫浦202可分別具有依所需而預先設定之任意倍率，第一電荷幫浦201之倍率為輸入電壓VDD與第一輸出電壓Vout1間之倍率，而第二電荷幫浦202之倍率為第一輸出電壓Vout1與第二輸出電壓Vout2間之倍率。
此外，本發明並不侷限於電源電路中僅串聯一第一電荷幫浦201與第二電荷幫浦202，亦可串聯兩個以上的電荷幫浦，而在每一電荷幫浦之輸出端皆耦接一穩壓電容，即可達到提供輸出端瞬間大電流與穩定電壓之功效。
請一併參閱第3圖與第4圖，第3圖係為本發明與習知技術之輸出電壓關係圖，第4圖為本發明與習知技術之輸出電壓關係放 大圖。輸出電壓VoutP是表示在本發明之電路結構下，不具有穩壓電容203及/或輸出電容204的輸出電壓，也就是習知技術狀況下的輸出電壓。
如第3、4圖所示，本發明具有穩壓電容203及輸出電容204的第二輸出電壓Vout2的電壓由低點恢復至預定準位的能力，較不具有穩壓電容203及/或輸出電容204的輸出電壓VoutP高。
請參閱第5圖，其係為本發明之第二實施例之具有複數級電荷幫浦之電源電路的電路圖，本實施例與第一實施例不同之處僅在於，本實施例更包含一時序控制器301與一控制電路302，其餘電路皆與第一實施例相同，所以其餘電路不再贅述。如圖所示，時序控制器301輸出一時序控制訊號CS1至控制電路302，時序控制訊號CS1之時序相關於顯示裝置10之該些掃描驅動訊號(VG_1、VG_2…VG_n-1、VG_n)的時序。控制電路302依據時序控制訊號CS1而輸出一時脈訊號CLK1或一倍率調整訊號PC1至第一電荷幫浦201。第一電荷幫浦201依據時脈訊號CLK1或倍率調整訊號PC1調整輸入電壓VDD以產生第一輸出電壓Vout1，並將第一輸出電壓Vout1輸出至第二電荷幫浦202，以提供第二電荷幫浦202產生第二輸出電壓Vout2，而第二電荷幫浦202輸出第二輸出電壓Vout2至掃描驅動器15，以提供掃描驅動器15產生該些掃描驅動訊號(VG_1、VG_2…VG_n_1、VG_n)。
基於上述，控制電路302依據時序控制訊號CS1產生時脈訊號CLK1，並傳送時脈訊號CLK1至第一電荷幫浦201，以控制第一電荷幫浦201內部切換開關的切換頻率，而控制第一電荷幫浦201之第一輸出電壓Vout1的上升速度；控制電路302依據時序控制訊號 CS1產生倍率調整訊號PC1，並傳送倍率調整訊號PC1至第一電荷幫浦201，以控制第一電荷幫浦201之輸入電壓VDD與第一輸出電壓Vout1之間的倍率。另外，控制電路302也可以依據時序控制訊號CS1同時產生並傳送時脈訊號CLK1與倍率調整訊號PC1至第一電荷幫浦201，以同時控制第一電荷幫浦201之第一輸出電壓Vout1的上升速度與位準。
其中，時脈訊號CLK1決定第一電荷幫浦201之切換頻率，倍率調整訊號PC1決定第一電荷幫浦201之倍率，亦即輸入電壓VDD與第一輸出電壓Vout1間之倍率。上述第一電荷幫浦201之切換頻率對應第一電荷幫浦201輸出之第一輸出電壓Vout1之上升速度，亦即第一輸出電壓Vout1由一較低位準上升至一預定位準之速度，而此切換頻率為第一電荷幫浦201本身切換充電電容之頻率，當此頻率越高則充電電容之充電速度越快，則第一電荷幫浦201輸出之第一輸出電壓Vout1之上升速度亦越快，而此技術乃本領域中之技術人員所熟知的，因此不詳細贅述。第一電荷幫浦201之倍率對應第一電荷幫浦201輸出之第一輸出電壓Vout1之位準，亦即第一電荷幫浦201之倍率為輸入電壓VDD與第一輸出電壓Vout1間之倍率，若輸入電壓VDD固定，第一電荷幫浦201之倍率越高，則第一輸出電壓Vout1之位準越高。此外，提升第一電荷幫浦201之倍率可使第一輸出電壓Vout1提升至比原預定位準更高之位準，所以第一輸出電壓Vout1提升至原預定位準至時間會相對地縮短，因此，提升第一電荷幫浦201之倍率亦可達到提升第一輸出電壓Vout1之上升速度的效果。
復參閱第5圖，控制電路302可包含一頻率調整單元3021以及 一倍率選擇單元3022。頻率調整單元3021依據時序控制訊號CS1而產生時脈訊號CLK1，並頻率調整單元3021傳送時脈訊號CLK1至第一電荷幫浦201，以控制第一電荷幫浦201的切換頻率。倍率選擇單元3022依據時序控制訊號CS1而產生倍率調整訊號PC1，並倍率選擇單元3022傳送倍率調整訊號PC1至第一電荷幫浦201，以控制第一電荷幫浦201的倍率。或者，控制電路302可僅包含頻率調整單元3021或倍率選擇單元3022其中之一，而僅輸出時脈訊號CLK1或倍率調整訊號PC1至第一電荷幫浦201，以決定第一電荷幫浦201之切換頻率或倍率其中之一。
時序控制器301可預先設定其輸出之時序控制訊號CS1，使控制電路302在特定的時間時控制第一電荷幫浦201之切換頻率及/或倍率。
請一併參閱第6圖，其係為本發明之第二實施例之具有複數級電荷幫浦之顯示裝置之電源電路之掃描驅動訊號脈波示意圖，如圖所示，該些掃描驅動訊號(VG_1、VG_2…VG_n-1、VG_n)為脈波訊號，且該些掃描驅動訊號(VG_1、VG_2…VG_n-1、VG_n)之上升速度與位準對應電源電路20輸出之第二輸出電壓Vout2之上升速度與位準。而由於該些掃描驅動訊號(VG_1、VG_2…VG_n-1、VG_n)均由電源電路20提供之第二輸出電壓Vout2而產生，且作動方式皆相同，因此於本實施例中僅以掃描驅動訊號VG_1做說明，其餘不再贅述。
於掃描驅動訊號VG_1之一電壓轉換時間T1時，由於需要快速將掃描驅動訊號VG_1由零位準提升至一預定位準，所以掃描驅動器15需要較原第二輸出電壓Vout2為高之上升速度或位準之電壓，而由於掃描驅動訊號VG_1之上升速度與位準皆對應Vout2之上升速 度與位準，且第二輸出電壓Vout2之上升速度與位準又對應第一輸出電壓Vout1之上升速度與位準，所以提升第一輸出電壓Vout1之上升速度或位準即可相對地提升掃描驅動訊號VG_1之上升速度或位準，因此控制電路302依據時序控制訊號CS1而輸出時脈訊號CLK1或倍率調整訊號PC1至第一電荷幫浦201，以提升第一電荷幫浦201之切換頻率以提升第一輸出電壓Vout1之上升速度，並且第一電荷幫浦201將較高上升速度之第一輸出電壓Vout1輸出至第二電荷幫浦202，進而提升第二輸出電壓Vout2之上升速度，並輸出第二輸出電壓Vout2至掃描驅動器15，或提升第一電荷幫浦201之倍率以提升第一輸出電壓Vout1之位準，並且第一電荷幫浦201輸出提升位準後之第一輸出電壓Vout1至第二電荷幫浦202，進而提升第二輸出電壓Vout2之位準，並輸出第二輸出電壓Vout2至掃描驅動器15。
而於掃描驅動訊號VG_1之一電壓保持時間T2時，由於僅需將掃描驅動訊號VG_1保持在預定位準，所以掃描驅動器15不需過高之上升速度或位準之電壓，因此控制電路302依據時序控制訊號CS1而輸出時脈訊號CLK1或倍率調整訊號PC1至第一電荷幫浦201，而降低第一電荷幫浦201之切換頻率以降低第一輸出電壓Vout1之上升速度，並且第一電荷幫浦201將降低上升速度後之第一輸出電壓Vout1輸出至第二電荷幫浦202，進而降低第二輸出電壓Vout2之上升速度，並輸出第二輸出電壓Vout2至掃描驅動器15，或降低第一電荷幫浦201之倍率以降低第一輸出電壓Vout1之位準，並且第一電荷幫浦201將降低位準後之第一輸出電壓Vout1輸出至第二電荷幫浦202，進而降低第二輸出電壓Vout2之位準，並輸出 第二輸出電壓Vout2至掃描驅動器15。
基於上述，於電壓轉換時間T1時，控制電路302依據時序控制訊號CS1而輸出時脈訊號CLK1或倍率調整訊號PC1至第一電荷幫浦201以提升第一電荷幫浦201之切換頻率或倍率中，亦可同時提升第一電荷幫浦201之切換頻率與倍率以同時提升第一輸出電壓Vout1之上升速度與位準，而於電壓保持時間T2時，控制電路302依據時序控制訊號CS1而輸出時脈訊號CLK1或倍率調整訊號PC1至第一電荷幫浦201以降低第一電荷幫浦201之切換頻率或倍率中，亦可同時降低第一電荷幫浦201之切換頻率與倍率以同時降低第一輸出電壓Vout1之上升速度與位準。
請參閱第7圖，其係為本發明之第三實施例之具有複數級電荷幫浦之顯示裝置之電源電路的電路圖，本實施例與第二實施例不同之處僅在於，本實施例更包含一位準偵測單元303，其餘電路皆與第一實施例相同，所以其餘電路不再贅述。如圖所示，位準偵測單元303耦接第一電荷幫浦201與控制電路302之間，其偵測第一輸出電壓Vout1，並依據第一輸出電壓Vout1而輸出一偵測訊號DS1至控制電路302，控制電路302更依據偵測訊號DS1而輸出時脈訊號CLK1或倍率調整訊號PC1，以控制第一電荷幫浦201之切換頻率或倍率。如此，本發明藉由位準偵測單元303偵測第一電荷幫浦201輸出之第一輸出電壓Vout1，以控制第一電荷幫浦201之切換頻率或倍率，進而達到省電的目的。
位準偵測單元303具有一門檻值VH1，位準偵測單元303偵測第一輸出電壓Vout1，並比較門檻值VH1與第一輸出電壓Vout1，當第一輸出電壓Vout1高於門檻值VH1時，位準偵測單元303輸出偵測訊號 DS1，使控制電路302輸出時脈訊號CLK1以降低第一電荷幫浦201之切換頻率，或者使控制電路302輸出倍率調整訊號PC1以降低第一電荷幫浦201之倍率，也就是當位準偵測單元303判斷第一輸出電壓Vout1過高時，降低第一電荷幫浦201之切換頻率或倍率，進而降低第一電荷幫浦201輸出之第一輸出電壓Vout1的位準或上升速度。
另外，位準偵測單元303更具有一門檻值VL1，位準偵測單元303偵測第一輸出電壓Vout1，並比較門檻值VL1與第一輸出電壓Vout1，當第一輸出電壓Vout1低於門檻值VL1時，位準偵測單元303輸出偵測訊號DS1，使控制電路302輸出時脈訊號CLK1以提升第一電荷幫浦201之切換頻率，或者使控制電路302輸出倍率調整訊號PC1以提升第一電荷幫浦201之倍率，也就是當位準偵測單元303判斷第一輸出電壓Vout1過低時，提升第一電荷幫浦201之切換頻率或倍率，進而提升第一電荷幫浦201輸出之第一輸出電壓Vout1的位準或上升速度。
此外，當位準偵測單元303判斷第一輸出電壓Vout1高於門檻值VH1時，控制電路302亦可同時輸出時脈訊號CLK1與倍率調整訊號PC1以同時降低第一電荷幫浦201之切換頻率與倍率，進而同時降低第一輸出電壓Vout1之上升速度與位準。而當位準偵測單元303判斷第一輸出電壓Vout1低於門檻值VL1時，控制電路302亦可同時輸出時脈訊號CLK1與倍率調整訊號PC1以同時提升第一電荷幫浦201之切換頻率與倍率，進而同時提升第一輸出電壓Vout1之上升速度與位準。其中，位準偵測單元303之門檻值VH1可高於或等於門檻值VL1。另外，本發明並不侷限於上述門檻值VH1不同於門 檻值VL1，本發明門檻值VH1也可以相同於門檻值VL1。
請參閱第8圖，其係為本發明之第四實施例之具有複數級電荷幫浦之顯示裝置之電源電路的電路圖，如圖所示，本實施例包含一時序控制器304與一控制電路305。時序控制器304輸出一時序控制訊號CS2至控制電路305。控制電路305依據時序控制訊號CS2而輸出一時脈訊號CLK3或一倍率調整訊號PC2至第二電荷幫浦202。第二電荷幫浦202依據時脈訊號CLK3或倍率調整訊號PC2調整第一輸入電壓Vout1，以產生第二輸出電壓Vout2。時脈訊號CLK3決定第二電荷幫浦202之切換頻率，倍率調整訊號PC2決定第二電荷幫浦202之倍率。時序控制器304可預先設定其輸出之時序控制訊號CS2使控制電路305在特定的時間時，控制第二電荷幫浦202之切換頻率及/或倍率。而本實施例之時序控制器304與控制電路305之作動方式、功效與第二實施例之時序控制器301與控制電路302相同，因此不再贅述。
控制電路305可包含一頻率調整單元3051以及一倍率選擇單元3052。頻率調整單元3051依據時序控制訊號CS2而產生時脈訊號CLK3，並頻率調整單元3051傳送時脈訊號CLK3至第二電荷幫浦202，以控制第二電荷幫浦202的切換頻率。倍率選擇單元3052依據時序控制訊號CS2而產生倍率調整訊號PC1，並倍率選擇單元3052傳送倍率調整訊號PC2至第二電荷幫浦202，以控制第二電荷幫浦202的倍率。或者，控制電路305可僅包含頻率調整單元3051或倍率選擇單元3052其中之一，而僅輸出時脈訊號CLK3或倍率調整訊號PC2至第二電荷幫浦202，以決定第二電荷幫浦202之切換頻率或倍率其中之一。
請參閱第9圖，其係為本發明之第五實施例之具有複數級電荷幫浦之顯示裝置之電源電路的電路圖，本實施例與第四實施例不同之處僅在於本實施例更包含一位準偵測單元306，其餘電路皆與第四實施例相同，所以其餘電路不再贅述。如圖所示，位準偵測單元306耦接第二電荷幫浦202之輸出端與控制電路305之間，其偵測第二電荷幫浦202的第二輸出電壓Vout2，並依據第二輸出電壓Vout2而輸出一偵測訊號DS2至控制電路305，於此實施例中，控制電路305更依據偵測訊號DS2而輸出時脈訊號CLK3或倍率調整訊號PC2，以控制第二電荷幫浦202之切換頻率或倍率。如此，本發明藉由位準偵測單元306偵測第二電荷幫浦202之第二輸出電壓Vout2，以控制第二電荷幫浦202之切換頻率或倍率，進而達到省電的目的。
位準偵測單元306具有一門檻值VH2，位準偵測單元306偵測第二輸出電壓Vout2，並比較門檻值VH2與第二輸出電壓Vout2，當第二輸出電壓Vout2高於門檻值VH2時，位準偵測單元306輸出偵測訊號DS2，使控制電路305輸出時脈訊號CLK3以降低第二電荷幫浦202之切換頻率，或者使控制電路305輸出倍率調整訊號PC2以降低第二電荷幫浦202之倍率，也就是當位準偵測單元306判斷第二輸出電壓Vout2過高時，降低第二電荷幫浦202之切換頻率或倍率，進而降低第二電荷幫浦202輸出之第二輸出電壓Vout2的位準或上升速度。
位準偵測單元306更具有一門檻值VL2，位準偵測單元306偵測第二輸出電壓Vout2，並比較門檻值VL2與第二輸出電壓Vout2，當第二輸出電壓Vout2低於門檻值VL2時，位準偵測單元306輸出偵測訊 號DS2，使控制電路305輸出時脈訊號CLK3以提升第二電荷幫浦202之切換頻率，或者使控制電路305輸出倍率調整訊號PC2以提升第二電荷幫浦202之倍率，也就是當位準偵測單元306判斷第二輸出電壓Vout2過低時，提升第二電荷幫浦202之切換頻率或倍率，進而提升第二電荷幫浦202輸出之第二輸出電壓Vout2的位準或上升速度。其中，位準偵測單元306之門檻值VH2可高於或等於門檻值VL2。另外，本發明並不侷限於上述門檻值VH2不同於門檻值VL2，本發明門檻值VH2也可以相同於門檻值VL2。
請參閱第10圖，其係為本發明之第六實施例之具有複數級電荷幫浦之顯示裝置之電源電路的電路圖，如圖所示，控制電路302依據時序控制器301及位準偵測單元303而控制第一電荷幫浦201，以決定第一電荷幫浦201之倍率與切換頻率，而控制電路305依據時序控制器304及位準偵測單元306而控制第二電荷幫浦202，以決定第二電荷幫浦202之倍率與切換頻率，由上述可知，本實施例之電路為結合第三實施例與第五實施例，而其作動方式與原理皆如第三實施例與第五實施例所述，因此不再贅述。
此外，本發明之一種具有複數級電荷幫浦之顯示裝置之電源電路，其電路亦可如本發明之第六實施例所揭示，而移除時序控制器301與位準偵測單元303其中之一，或時序控制器304與位準偵測單元306其中之一，而僅利用時序控制器301或位準偵測單元303其中之一以控制控制電路302，與利用時序控制器304、位準偵測單元306其中之一以控制控制電路305。
另外，請一併參閱第11圖，其係為本發明之一較佳實施例之位準偵測單元的電路圖。由於，本發明之位準偵測單元303與306 可為相同電路結構，所以在此僅以位準偵測單元303做說明。
如圖所示，位準偵測單元303包含一比較器COM與複數電阻器R1、R2。電阻器R1之一第一端耦接第一輸出電壓VOUT1。電阻器R2之一第一端耦接電阻器R1之一第二端，而電阻器R2之一第二端耦接接地端。比較器COM之一正輸入端接收一參考電壓VREF，而比較器COM之一負輸入端耦接電阻器R1之第二端與電阻器R2之第一端，並用於接收第一輸出電壓VOUT1經電阻器R1與R2分壓後之電壓。
於此實施例中，設計為門檻值VH1等於門檻值VL1，且此參考電壓VREF設計為當比較器COM之負輸入端所接收之電壓大於參考電壓VREF時，即為第一輸出電壓VOUT1大於門檻值，此時比較器COM輸出低準位之偵測訊號DS1。而當比較器COM之負輸入端所接收之電壓小於參考電壓VREF時，即為第一輸出電壓VOUT1小於門檻值，此時比較器COM輸出高準位之偵測訊號DS1，藉此，位準偵測單元303可偵測第一輸出電壓VOUT1之準位，並輸出對應之偵測訊號DS1。
請一併參閱第12圖，其係為本發明之一較佳實施例之控制電路的電路圖。由於，本發明之控制電路302與305可為相同電路結構，所以在此僅以控制電路302做說明。
如圖所示，此實施例之控制電路302可為頻率調整單元3021或倍率選擇單元3022，而控制電路302包含一反相器N1、複數及閘AND1、AND2以及一反或閘NOR。反相器N1之一輸入端接收一控制訊號SEL1，並將控制訊號SEL1反相為控制訊號SEL2而輸出。及閘AND1之一第一輸入端接收一預設時脈訊號CLKA，及閘AND2之一 第二輸入端接收控制訊號SEL2。及閘AND2之一第一輸入端接收一預設時脈訊號CLKB，及閘AND2之一第二輸入端接收控制訊號SEL1。反或閘NOR之一第一輸入端耦接及閘AND1之一輸出端，反或閘NOR之一第二輸入端耦接及閘AND2之一輸出端，反或閘NOR之輸出端輸出預設時脈訊號CLKA或CLKB之反相訊號。
其中，當控制電路302是受控於時序控制器301時，控制訊號SEL1即為時序控制訊號CS1，而當控制電路302是受控於位準偵測單元303時，控制訊號SEL1即為偵測訊號DS1。當控制訊號SEL1為高準位時，及閘AND1之第二輸入端所接收之訊號為低準位之控制訊號SEL2，因此及閘AND1輸出為0，而及閘AND2之第二輸入端所接收之訊號為高準位之控制訊號SEL1，因此及閘AND2輸出預設時脈訊號CLKB，並經反或閘NOR反相後輸出。而當控制訊號SEL1為低準位時則反之，控制電路302會選擇將預設時脈訊號CLKA反相後輸出。
由上述可知，當控制訊號SEL1為高準位時，控制電路302選擇將預設時脈訊號CLKB反相後輸出，當控制訊號SEL1為低準位時，控制電路302選擇將預設時脈訊號CLKA反相後輸出。且當控制電路302是作為頻率調整單元3021時，所輸出之預設時脈訊號CLKA或CLKB即作為時脈訊號CLK1。而當控制電路302是作為倍率選擇單元3022時，所輸出之預設時脈訊號CLKA或CLKB即作為倍率調整訊號PC1。
請一併參閱第13圖，其係為本發明之另一較佳實施例之控制電路的電路圖。由於，本發明之控制電路302與305可為相同電路結構，所以在此僅以控制電路302做說明。
如圖所示，此實施例之控制電路302可為頻率調整單元3021或倍率選擇單元3022，而控制電路302包含複數電晶體開關S1、S2、S3及S4。電晶體開關S1之一輸入端耦接電晶體開關S2之一輸入端，而電晶體開關S1之一輸出端耦接電晶體開關S2之一輸出端，且電晶體開關S1之一控制端接收控制訊號SEL1的反向訊號(控制訊號SEL2)，而電晶體開關S2之一控制端接收控制訊號SEL1。電晶體開關S3之一輸入端耦接電晶體開關S4之一輸入端，而電晶體開關S3之一輸出端耦接電晶體開關S4之一輸出端，且電晶體開關S3之一控制端接收控制訊號SEL1，而電晶體開關S4之一控制端接收控制訊號SEL2。
於此實施例中，電晶體開關S1與S3為N型金氧半場效電晶體(N-MOSFET)，而電晶體開關S2與S4為P型金氧半場效電晶體(P-MOSFET)，但不以此為限。
當控制訊號SEL1為高準位時，電晶體開關S3之控制端因接收控制訊號SEL1而導通，且電晶體開關S4因接收低準位的控制訊號SEL2亦為導通，而輸出預設時脈訊號CLKB，此時電晶體開關S1、S2皆為截止。而當控制訊號SEL1為低準位時則反之，控制電路302會選擇輸出預設時脈訊號CLKA。
由上述可知，當控制訊號SEL1為高準位時，控制電路302選擇輸出時脈訊號CLKB，當控制訊號SEL1為低準位時，控制電路302選擇輸出時脈訊號CLKA。且相同於前一實施例。當控制電路302是作為頻率調整單元3021時，所輸出之預設時脈訊號CLKA或CLKB即作為時脈訊號CLK1。而當控制電路302是作為倍率選擇單元3022時，所輸出之預設時脈訊號CLKA或CLKB即作為倍率調整訊 號PC1。
請一併參閱第14圖，其係為本發明之再一較佳實施例之控制電路的電路圖。由於，本發明之控制電路302與305可為相同電路結構，所以在此僅以控制電路302做說明。
如圖所示，此實施例之控制電路302亦可為頻率調整單元3021或倍率選擇單元3022，而控制電路302包含一多工器MUL。多工器MUL之一第一輸入端接收預設時脈訊號CLKA，多工器MUL之一第二輸入端接收預設時脈訊號CLKB，而多工器MUL之一控制端接收控制訊號SEL。
於此實施例中，當控制訊號SEL1為高準位時，多工器MUL會選擇輸出預設時脈訊號CLKB，而當控制訊號SEL1為低準位時，多工器MUL會選擇輸出預設時脈訊號CLKA，但不以此為限。另外，關於多工器之原理為本領域中之技術人員熟知的，因此不再贅述。
請一併參閱第15圖，其係為本發明之一較佳實施例之電荷幫浦的電路圖。由於，本發明之第一電荷幫浦201與第二電荷幫浦202可為相同電路結構，所以在此僅以第一電荷幫浦201做說明。
如圖所示，第一電荷幫浦201包含複數緩衝單元B1與B2、複數充電電容C1與C2、複數開關S5、S6、S7與S8、複數及閘AND1、AND2與AND3以及一穩壓電容CX。緩衝單元B1之一輸入端接收時脈訊號CLK1，而緩衝單元B1之一輸出端輸出時脈訊號CLK1。緩衝單元B2之一輸入端接收將時脈訊號CLK1反相後之一反相時脈訊號CLK2，而緩衝單元B2之一輸出端輸出反相時脈訊號CLK2。充電電 容C1之一第一端耦接緩衝單元B1之輸出端。充電電容C2之一第一端耦接緩衝單元B2之輸出端。開關S5之一第一端耦接輸入電壓VDD，開關S5之一第二端耦接充電電容C1之一第二端。開關S6之一第一端耦接開關S5之第二端，而開關S6之一第二端耦接充電電容C2之一第二端。開關S7之一第一端耦接開關S6之第二端。開關S8之一第一端耦接開關S5之第二端，開關S8之一第二端耦接第一輸出電壓VOUT1端。
及閘AND3之兩輸入端分別接收倍率調整訊號與時脈訊號CLK1，並依據倍率調整訊號與時脈訊號CLK1控制開關S6的切換。及閘AND4之兩輸入端分別接收倍率調整訊號與反相時脈訊號CLK2，並依據倍率調整訊號與反相時脈訊號CLK2控制開關S7的切換。及閘AND5之兩輸入端分別接收倍率調整訊號PC1與時脈訊號CLK1，並依據倍率調整訊號PC1與時脈訊號CLK1控制開關S8的切換。穩壓電容CX耦接第一輸出電壓VOUT1端，並用於穩定維持第一輸出電壓VOUT1。。且由於此實施例中，是藉由反相時脈訊號CLK2控制開關S5與S7，因此，可透過一反相器N2將時脈訊號CLK1反相為反相時脈訊號CLK2後輸出至開關S5、S7與緩衝單元B2。
請一併參閱第16圖，其係為本發明之一較佳實施例之電荷幫浦的脈波示意圖。當時脈訊號CLK1為低準位、反相時脈訊號CLK2為高準位，並且倍率調整訊號PC1設定為高準位、倍率調整訊號為低準位時，開關S5為導通，開關S6、S7、S8為截止，輸入電壓VDD即對充電電容C1充電至電壓準位相同於輸入電壓VDD。接著，當時脈訊號CLK1轉為高準位、反相時脈訊號CLK2轉為低準位時，開關S8即轉為導通，而開關S5轉為截止，因此，此時充電電容C1 上之電壓即加上經過緩衝單元B1之時脈訊號CLK1的電壓，而經過開關S8直接輸出為第一輸出電壓VOUT1，第一輸出電壓VOUT1即為兩倍之輸入電壓VDD。此外，由於在時脈訊號CLK1為低準位而反相時脈訊號CLK2為高準位，因而開關S5為導通、開關S8為截止時，充電電容C1上之電壓無法經由開關S8輸出至第一輸出電壓VOUT1端，所以在此電荷幫浦201的充電時間T3時，是透過穩壓電容CX穩定第一輸出電壓VOUT1的電壓準位。
由上述可知，第一電荷幫浦201是受控於時脈訊號CLK1的切換而進行充電及放電，因此當時脈訊號CLK1之頻率越高時，如同前述則充電之速度越快，第一輸出電壓VOUT1即越快到達預定之電壓準位，因此，頻率選擇單元3021之預設時脈訊號A與B可設定為不同之頻率，當需要快速上升時即輸出較高頻率之預設時脈訊號作為時脈訊號CLK1。
另外，由於倍率調整訊號PC1預先設定為高準位，所以充放電的路徑只會經過開關S5、S8，若是需要調整倍率來達到快速上升至預定電壓準位時，可將倍率調整訊號PC1設定為低準位，使開關S8不導通，因此，當時脈訊號CLK1由低準位轉為高準位，而反相時脈訊號CLK2由高準位轉為低準位時，兩倍之輸入電壓VDD會先由充電電容C1經過開關S6對充電電容C2充電至兩倍之輸入電壓VDD，而當時脈訊號CLK1為低準位，而反相時脈訊號CLK2轉為高準位時，充電電容C2上之電壓即加上經過緩衝單元B2之反相時脈訊號CLK2的電壓，而經過輸出開關S7直接輸出為第一輸出電壓VOUT1，第一輸出電壓VOUT1即為三倍之輸入電壓VDD。因此，可藉由倍率調整訊號PC1、控制開關S6、7、8達到調整第一電荷幫浦301之倍 率的目的。
此外，更可再將時脈訊號CLK1反相後連接至反相時脈訊號CLK2處，使充電電容C2上兩倍之輸入電壓VDD加上兩倍反相時脈訊號CLK2之電壓後，輸出為第一輸出電壓VOUT1，第一輸出電壓VOUT1即為四倍之輸入電壓VDD。
請一併參閱第17圖，其係為本發明之另一較佳實施例之電荷幫浦的電路圖。由於，本發明之第一電荷幫浦201與第二電荷幫浦202可為相同電路結構，所以在此僅以第一電荷幫浦201做說明。
如圖所示，第一電荷幫浦201包含複數充電電容C3、C4、C5與C6以及複數電晶體開關S9-S24。電晶體開關S9之一輸入端接收輸入電壓VDD，而其一控制端接收並受控於時脈訊號CLK1。電晶體開關S10之一輸入端耦接電晶體開關S9之一輸出端，其一控制端接收並受控於時脈訊號CLK1，且電晶體開關S10之一輸出端耦接接地端。充電電容C3之一第一端耦接電晶體開關S10之輸入端。電晶體開關S11之一輸入端耦接充電電容C3之一第二端。電晶體開關S12之一輸入端接收輸入電壓VDD，而其一輸出端耦接電晶體開關S11之輸入端。電晶體開關S13之一輸入端接收輸入電壓VDD，而其一控制端接收並受控於反相時脈訊號CLK2。電晶體開關S14之一輸入端耦接電晶體開關S13之一輸出端，其一控制端接收並受控於反相時脈訊號CLK2，且電晶體開關S14之一輸出端耦接接地端。充電電容C4之一第一端耦接電晶體開關S14之輸入端。電晶體開關S15之一輸入端耦接充電電容C3之一第二端、電晶體開關S11之一控制端與電晶體開關S12之一控制端，電晶體開關S15 之一輸出端耦接電晶體開關S11之一輸出端。電晶體開關S16之一輸入端接收輸入電壓VDD，其一輸出端耦接電晶體開關S15之輸入端，而其一控制端耦接電晶體開關S11之輸入端。
電晶體開關S17之一輸出端耦接電晶體開關S15之輸出端，而其餘電晶體開關S17-S24與充電電容C5、C6之連接方式，如圖所示，相同於電晶體開關S9-S16與充電電容C3、C4，所以不再贅述。
當時脈訊號CLK1為高準位，而反相時脈訊號CLK2為低準位時，電晶體開關S10、S13為導通，電晶體開關S9、S14為截止，充電電容C3之第一端的電壓即為0V，因此充電電容C3之第二端的電壓即會被充電至輸入電壓VDD，而充電電容C4之第一端的電壓為輸入電壓VDD，因此充電電容C4之第二端的電壓即會被充電至兩倍的輸入電壓VDD，而充電電容C4之第二端的電壓經由電晶體開關S15與開關S25直接輸出為第一輸出電壓VOUT1，第一輸出電壓VOUT1即為兩倍之輸入電壓VDD。
當時脈訊號CLK1為低準位，而反相時脈訊號CLK2為高準位時，電晶體開關S19、S14為導通，電晶體開關S10、S13為截止，充電電容C3之第一端的電壓即為輸入電壓VDD，因此充電電容C3之第二端的電壓即會被充電至兩倍的輸入電壓VDD，而充電電容C4之第一端的電壓為0V，因此充電電容C4之第二端的電壓即會被充電至輸入電壓VDD，而充電電容C3之第二端的電壓經由電晶體開關S11與開關S25直接輸出為第一輸出電壓VOUT1，第一輸出電壓VOUT1亦為兩倍之輸入電壓VDD。
由上述可知，相同於前一實施例，第一電荷幫浦201是受控於時脈訊號CLK1的切換而進行充電及放電，因此當時脈訊號CLK1之頻率越高時，如同前述則充電之速度越快，第一輸出電壓VOUT1即越快到達預定之電壓準位，頻率選擇單元3021之預設時脈訊號A與B可設定為不同之頻率，當需要快速上升時即輸出較高頻率之預設時脈訊號作為時脈訊號CLK1。
另外，由於開關S5預先設定為直接導通電晶體開關S5之輸出端與第一輸出電壓VOUT1端，若是藉由調整倍率來達到快速上升至預定電壓準位時，藉由倍率調整訊號PC1控制開關S25為導通電晶體開關S23之輸出端與第一輸出電壓VOUT1端，此時，電晶體開關S9-16與充電電容C3、C4所組成之電路輸出之兩倍輸入電壓VDD會再經由電晶體開關S17-25與充電電容C5、C6所組成之電路而被升壓為三倍之輸入電壓VDD而經過開關S25輸出為第一輸出電壓VOUT1，即第一輸出電壓VOUT1為三倍之輸入電壓VDD，而原理相同於前述。因此，可藉由倍率調整訊號PC1控制開關S25達到調整第一電荷幫浦301之倍率的目的。
綜上所述，本發明之一種具有複數電荷幫浦之電源電路，其於電源電路之該些電荷幫浦之輸出端耦接穩壓電容，以提供負載端瞬間大電流，且利用控制電路耦接該些電荷幫浦，並利用位準偵測單元使控制電路在掃描驅動訊號電壓轉換時間時提升電源電路提供之輸出電壓的位準或上升速度，以於掃描驅動訊號之電壓轉換時間時提供掃描驅動器足夠上升速度或位準之電壓，且在掃描驅動訊號之電壓保持時間時降低電源電路提供之輸出電壓的位準或上升速度，以於掃描驅動訊號之電壓保持時間時降低電源電 路之功率消耗，且利用位準偵測電路偵測電荷幫浦之輸出電壓，以控制電荷幫浦之切換頻率或倍率。如此，本發明藉由上述方式可達到提供負載端瞬間大電流與降低功率消耗之功效。
惟以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，舉凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。
本發明係實為一具有新穎性、進步性及可供產業利用者，應符合我國專利法所規定之專利申請要件無疑，爰依法提出發明專利申請，祈 鈞局早日賜准專利，至感為禱。
20‧‧‧電源電路
201‧‧‧第一電荷幫浦
202‧‧‧第二電荷幫浦
203‧‧‧穩壓電容
204‧‧‧輸出電容
VDD‧‧‧輸入電壓
Vout1‧‧‧第一輸出電壓
Vout2‧‧‧第二輸出電壓
I11‧‧‧幫浦電流
I22‧‧‧幫浦電流
Iout1‧‧‧第一輸出電流
Iout2‧‧‧第二輸出電流
IC1‧‧‧第一穩壓電流
IC2‧‧‧第二穩壓電流

Claims (11)

  1. 一種具有複數級電荷幫浦之電源電路，其包含：一第一電荷幫浦，依據一輸入電壓而產生一第一輸出電壓；一第二電荷幫浦，依據該第一輸出電壓而產生一第二輸出電壓，並輸出該第二輸出電壓以驅動一負載；一穩壓電容，耦接該第一電荷幫浦與該第二電荷幫浦之間，並外掛於該第一電荷幫浦之一輸出端；以及一輸出電容，耦接該第二電荷幫浦，以輸出該第二輸出電壓；其中，該第一電荷幫浦或該第二電荷幫浦接收一倍率調整訊號，該倍率調整訊號決定該第一電荷幫浦或該第二電荷幫浦之倍率，該第一電荷幫浦之倍率為該輸入電壓與該第一輸出電壓間之倍率，該第二電荷幫浦之倍率為該第一輸出電壓與該第二輸出電壓間之倍率，當該負載變重時，該穩壓電容輸出的電荷會增加。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電源電路，其中該負載為一顯示裝置之複數畫素，當該負載變重時，該穩壓電容輸出的電荷會增加，以供該第二電荷幫浦輸出該第二輸出電壓至該顯示裝置之一驅動器以驅動該些畫素。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電源電路，其中當該負載變重時，該輸出電容輸出的電荷會增加，以供第二電荷幫浦輸出該第二輸出電壓以驅動該負載。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電源電路，其更包含：一時序控制器，輸出一時序控制訊號；以及 一控制電路，依據該時序控制訊號而輸出一時脈訊號或該倍率調整訊號至該第一電荷幫浦，該時脈訊號決定該第一電荷幫浦之切換頻率。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之電源電路，其中該控制電路包含：一頻率調整單元，依據該時序控制訊號而產生該時脈訊號；以及一倍率選擇單元，依據該時序控制訊號而產生該倍率調整訊號。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之電源電路，其更包含：一位準偵測單元，偵測該第一輸出電壓，並依據該第一輸出電壓而輸出一偵測訊號至該控制電路，該控制電路更依據該偵測訊號而輸出該時脈訊號或該倍率調整訊號，以控制該第一電荷幫浦之切換頻率或倍率。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之電源電路，其中該位準偵測單元具有一門檻值，當該位準偵測單元判斷該第一輸出電壓高於該門檻值時，該位準偵測單元輸出該偵測訊號，使該控制電路輸出該時脈訊號以降低該第一電荷幫浦之切換頻率或輸出該倍率調整訊號以降低該第一電荷幫浦之倍率。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之電源電路，其中該位準偵測單元具有一門檻值，當該位準偵測單元判斷該第一輸出電壓低於該門檻值時，該位準偵測單元輸出該偵測訊號，使該控制電路輸出該時脈訊號以提升該第一電荷幫浦之切換頻率或輸出該倍率調整訊號以提升該第一電荷幫浦之倍率。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之電源電路，其更包含：一時序控制器，輸出一時序控制訊號；以及一控制電路，依據該時序控制訊號而輸出一時脈訊號或該倍率調整訊號至該第二電荷幫浦，該時脈訊號決定該第二電荷幫浦之切 換頻率。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之電源電路，其中該控制電路包含：一頻率調整單元，依據該時序控制訊號而產生該時脈訊號；以及一倍率選擇單元，依據該時序控制訊號而產生該倍率調整訊號。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之電源電路，其更包含：一位準偵測單元，偵測該第二輸出電壓，並依據該第二輸出電壓而輸出一偵測訊號至該控制電路，該控制電路更依據該偵測訊號而輸出該時脈訊號或該倍率調整訊號，以控制該第二電荷幫浦之切換頻率或倍率。
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