【vghvghp有什么区别】LCM驱动电压VGHVGL生成电路原理分析！

文|原创：卧龙会钟南山老师

在LCD驱动电路中，VGH电压负责对TFT栅极电容器充电打开，电容器电压保持现场周期，VGL电压负责关闭TFT栅极。

VGH和VGL电压不稳定或振幅变化可能会导致图像显示错误，如屏幕、重影、白色屏幕等。以下是对VGH和VGL电压产生电路的原理分析，对未来设计中的该电路有了明确的了解。

1.基础

正常VGH电压值为15 ~ 20V，VGL电压值为-7.5 ~-10V。

TFT显示器一般还有一个Vcom电压，一般在10V，这三个电压的电流需求很小，所以如果使用三个DCDC转换芯片来实现，在成本方面就不太经济了。(阿尔伯特爱因斯坦，Northern Exposure(美国电视)，TFT显示屏名言)原创今日头条：卧龙会IT技术。

要将这三种电压仅实现为一个稳压芯片，需要两个基本电路。一个是自举电路，一个是负压生成电路。

实现升压主要有两种方法。通过电感升压和电容升压、电感产生的电流是利用不能突变的特性来实现的。电容器升压使用电容器两端电压不能突变的基本原理。本文要强调的是有利于电容器的升压。

电容器的主要特点：电容器的充电速度与放电速度不同。在启动电路中二极管的作用下，电容器充电非常快，但放电非常慢。

2.基本电路

MP1540是典型的Boost DCDC电源芯片，本文要分析的是升压和声压电路，因此DCDC的基本原理不是本文研究的对象，因此不再过多分析。基于MP1540的升压和声压基本电路如下：在本文档中，VGH要求为15V，VGL要求为-7.5V。

图1基本电路原理

上图点1波形图如下。

图2点1波形图

实际测量波形如下

图3点1测量波形

3.VGL电压产生原理分析

图4 VGL电压生成电路

在上图5中，C1、D1(管道1和管道2)、C5共同构成了“负压半波整流电路”。

比较图1中点1波形分析如下。

通过高平时，如果通过C1和管道2，C1将在MAC波的高平通过管道2接地，因此C1开始存储电荷(即电容器充电，此时C1的左端为正，右端为0)。

接着到了脉搏波的低水平(可以说是接地)，C1通过管子1传递，电容放电不可能突变，所以右端相对于左端是负电压。也就是说，C5的顶电荷聚集相同，因此C5顶相对于底端成为负电压。原创今日头条：卧龙会IT技术。几个周期后基本保持脉搏波高度，即-10V，因此形成了负电压发生器，经过R1和R2分压保持在-7.5V，通过7.5V稳定管后电压基本保持在-7.5V。

原理可以参考下图中的仿真。

图5 VGL电路仿真示意图

图6 VGL电路仿真波形

在上面的图6中可以看到紫色的线。也就是说，图1点7最终走向-10V。

4.VGH电压产生原理分析

图7 VGH电路原理

在上图8中，C15、D3、C16共同构成了10V电压重叠的半波整流电路。

上面的图点2位置由于稳定的10V电压，在没有波形的情况下，由于C15阻塞，D3是导通的点5、点3、点4都是DC 10V(不管二极管压降如何)。当点1有脉搏波时，分析如下。

第一次低平时，10V从C15的右端开始充电。

第一次高电平来临时，由于电容放电不能突变，C15的右端相对于左端提高一定水平值，电容充电快，C16的上部瞬间充电，C16的上部电平升高。

累计几个周期后，点3的电平为总上升值脉冲宽度，即10V，点4最终为20V稳定为。

原理可以参考下图中的仿真。

图8 VGH电路仿真示意图

图9 VGH电路仿真波形

在上面的图9中可以看到蓝线。也就是说，图1点4最终走向20V。

5.摘要

上述电路通常用于LCM的正偏和负偏，用于在单个像素点的现场周期内保持开和关。有些LCM面板的内部有正电压对负电压电路，否则需要单独设计此电路，要知道在使用过程中，典型的VGH和VGL电流要求都低于10毫安。

注：在图中，R1、R5也起到电流限制的作用。电阻功耗小，电阻压降大，在选择上主要取决于对VGL和VGH的负载电流需求。

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