專利名稱：低耗電顯示控制方法與相關(guān)顯示控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于顯示控制方法與相關(guān)顯示控制器，特別是有關(guān)于一種低耗電顯示控 制方法與相關(guān)顯示控制器。
背景技術(shù)：
圖1顯示現(xiàn)有技術(shù)的顯示器內(nèi)部的顯示電路方塊圖100，包含電源電路110、縮放 控制器120以及背光組件130，電源電路110通過交流電源112供電轉(zhuǎn)換成適當(dāng)電壓114、 116，而分別供電給背光組件130及縮放控制器120的運(yùn)作。顯示電路方塊圖100可以應(yīng) 用于電腦監(jiān)視器(monitor)、模擬電視或者數(shù)字電視當(dāng)中。在節(jié)能減碳的世界潮流中，眾 廠商皆致力于顯示器于待機(jī)狀態(tài)下的耗電量的節(jié)省，現(xiàn)有技術(shù)利用交流/直流轉(zhuǎn)換(AC/DC conversion)的電源電路110進(jìn)行省電。因此十分殷切需要發(fā)展出一套可以低成本實(shí)現(xiàn)的低耗電的顯示控制器與相關(guān)方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可以低成本實(shí)現(xiàn)的低耗電的顯示控制器與相關(guān)方法。本發(fā)明提出一種顯示控制器，包括電壓檢測(cè)電路、低耗電控制電路、電源管理單 元、選擇器、微控制器及晶體輸出入電路；電壓檢測(cè)電路檢測(cè)一感測(cè)信號(hào)的電壓電平；低耗 電控制電路耦接于電壓檢測(cè)電路，用以根據(jù)該電壓電平產(chǎn)生第一控制信號(hào)，電壓檢測(cè)電路 可以為模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器或比較器；電源管理單元用以接收喚醒事件并用以產(chǎn)生第二控制 信號(hào)以響應(yīng)于喚醒事件；選擇器耦接于低耗電控制電路及電源管理單元，用以二者擇一地 輸出第一控制信號(hào)及第二控制信號(hào)，以控制一電源轉(zhuǎn)換控制器進(jìn)行低耗電的省電模式或 正常操作模式的運(yùn)作，選擇器可以為多路復(fù)用器。當(dāng)選擇器輸出第二控制信號(hào)時(shí)，電源管 理單元禁能低耗電控制電路、微控制器、晶體輸出入電路及數(shù)字視訊接口(DVI(Digital Visual hterface))/高清晰度多媒體影音接口(HDMI (High-Definition Multimedia Interface))時(shí)脈放大器，以降低可能的耗電。本發(fā)明還提出一種低耗電顯示控制方法，用于一顯示控制器，包括檢測(cè)一感測(cè)信 號(hào)以產(chǎn)生感測(cè)結(jié)果，舉例而言，利用模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換該感測(cè)信號(hào)以產(chǎn)生感測(cè)結(jié)果，或者，通過 比較感測(cè)信號(hào)與一預(yù)定電壓電平以產(chǎn)生感測(cè)結(jié)果；根據(jù)感測(cè)結(jié)果產(chǎn)生一控制信號(hào)，舉例而 言，利用通用型輸入輸出腳位產(chǎn)生控制信號(hào)，以控制一電源轉(zhuǎn)換控制器進(jìn)行低耗電的省電 模式運(yùn)作；當(dāng)出現(xiàn)一喚醒事件，解主張控制信號(hào)并禁能顯示控制器內(nèi)相關(guān)的耗電的電路，舉 例而言，禁能微控制器、晶體輸出入電路及DVI/HDMI時(shí)脈放大器；最后，喚醒顯示控制器回 復(fù)到正常操作模式。
為了使能更進(jìn)一步了解本發(fā)明特征及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說4明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明，并非用來對(duì)本發(fā)明加以限制，其中圖1顯示現(xiàn)有技術(shù)的顯示器內(nèi)部的顯示電路方塊圖。圖2顯示根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的極低耗電顯示控制電路。圖3顯示相關(guān)于圖2實(shí)施例的主要波形圖。圖4顯示根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施例的極低耗電顯示控制電路。圖5顯示根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施例的極低耗電顯示控制電路。圖6顯示根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施例的極低耗電顯示控制電路。圖7顯示根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例的極低耗電顯示控制方法的流程圖。圖8顯示根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例的極低耗電電源轉(zhuǎn)換控制器。圖9顯示圖8中極低耗電電源轉(zhuǎn)換控制運(yùn)作的主要信號(hào)波形圖。圖10顯示根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例的極低耗電的電源轉(zhuǎn)換方法流程圖。圖11顯示根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例的顯示控制器。圖12顯示根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例的感測(cè)信號(hào)VCC5VSenSe波形圖。圖13顯示根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例的低耗電顯示控制方法流程圖。
具體實(shí)施方式
圖2顯示根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的極低耗電顯示控制電路300，交流電源302供應(yīng) 交流電壓給經(jīng)過整流器310，例如80至220伏交流電壓；經(jīng)過整流器310整流輸出直流電 壓給偏壓電路320與變壓器(transformer) 330，例如是120至375伏直流電壓，整流器310 例如是全橋式整流器；經(jīng)過偏壓電路320偏壓為直流電壓信號(hào)VDDp供電給電源轉(zhuǎn)換控制器 340運(yùn)作，直流電壓信號(hào)VDDp例如是20伏直流電壓，電源轉(zhuǎn)換控制器340為模擬電路芯片， 通常封裝為八個(gè)腳位，由于成本考量有腳位數(shù)量的限制。變壓器330利用線圈感應(yīng)將其初 級(jí)的高壓電壓轉(zhuǎn)換成其它適當(dāng)?shù)碾妷河诖渭?jí)輸出，通過二極管D4、D5與電容器C2、C3而供 其它電路運(yùn)作，例如輸出直流電壓信號(hào)VCC14V與VCC5V，分別提供14伏與5伏直流電壓，14 伏直流電壓可供應(yīng)背光組件的運(yùn)作，例如冷陰極燈管或者發(fā)光二極管的背光組件的運(yùn)作。 直流電壓信號(hào)VCC5V經(jīng)過，穩(wěn)壓器350，例如低壓差線性穩(wěn)壓器(low drop-out regulator, 簡稱LD0) 350，穩(wěn)壓輸出直流電壓信號(hào)VDD3V3而供電給縮放控制器360的運(yùn)作。縮放控制 器360根據(jù)變壓器330次級(jí)輸出的直流電壓信號(hào)VCC5V上的電壓狀況控制電源轉(zhuǎn)換控制器 340的運(yùn)作，舉例而言，將直流電壓信號(hào)VCC5V經(jīng)過電阻R5、R6的分壓信號(hào)VCC5Vsense送 進(jìn)縮放控制器360的逐步逼近寄存器模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(successive approximation ADC, 簡稱SAR ADC)檢測(cè)直流電壓信號(hào)VCC5V上的電壓狀況，熟知此技術(shù)人士可以了解逐步逼 近寄存器模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器是低成本可以實(shí)現(xiàn)的低速模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，或者，將分壓信號(hào) VCC5Vsense送進(jìn)縮放控制器360的一比較器(未示出)與一參考電壓，例如4伏，檢測(cè)直 流電壓信號(hào)VCC5V上的電壓狀況；然后，縮放控制器360可利用通用型輸入輸出(general purpose 1/0,簡稱 GPI0)腳位經(jīng)過光耦合組件(opto-coupler 或稱 photocoupler) 370 控 制電源轉(zhuǎn)換控制器340的補(bǔ)償腳位C0MP，反饋控制電源轉(zhuǎn)換控制器340的開啟運(yùn)作時(shí)機(jī)， 達(dá)到極低耗電的目的。應(yīng)注意到，熟知此技術(shù)人士可以了解電源轉(zhuǎn)換控制器340為模擬電 路芯片，通常封裝為八個(gè)腳位，其中補(bǔ)償腳位COMP于電源轉(zhuǎn)換控制器340內(nèi)部提供有電流 源342，例如為200微安培(μΑ)的電流源。偏壓電路320包括電阻R11、R12、R13、二極管D21、D22、晶體管Ql、Q2、Q3。偏壓電路320利用電阻Rll、R12、晶體管Ql路徑將高壓直流 電壓偏壓為直流電壓信號(hào)VDDP供電給電源轉(zhuǎn)換控制器340運(yùn)作。電源轉(zhuǎn)換控制器340利用電容器Cl所儲(chǔ)存的電荷，于晶體管Ql關(guān)閉而停止供電 時(shí)，可以短暫供應(yīng)電源轉(zhuǎn)換控制器340的運(yùn)作，但是，熟知此技術(shù)人士可以了解電容器Cl亦 關(guān)系到電源啟動(dòng)時(shí)，真正開始供應(yīng)正常直流電壓運(yùn)作所需要的時(shí)間，所以電容器Cl也不能 太大，例如為22微法拉(yF)。而縮放控制器360則可以利用電容器C2，于切斷電源時(shí)，可 以短暫供應(yīng)縮放控制器360的運(yùn)作，典型地電容器C2相當(dāng)大，例如為2000微法拉(μ F)，應(yīng) 注意到電容器C2可提供的儲(chǔ)存電力遠(yuǎn)較電容器Cl大。圖2所顯示的極低耗電顯示控制電路300，在關(guān)閉系統(tǒng)電源后，利用電容器C2短 暫供電于縮放控制器360的運(yùn)作，經(jīng)過穩(wěn)壓器350穩(wěn)壓輸出直流電壓信號(hào)VDD3V3而供電給 縮放控制器360的運(yùn)作，只要直流電壓信號(hào)VCC5V經(jīng)過穩(wěn)壓器350穩(wěn)壓輸出的直流電壓信 號(hào)VDD3V3高于縮放控制器360的工作電壓的狀況下，皆可運(yùn)作縮放控制器360，穩(wěn)壓器350 的耗電量極低，并使得直流電壓信號(hào)VCC5V與直流電壓信號(hào)VDD3V3間的電壓降LDODrop極 小。假設(shè)縮放控制器360的工作電壓為3. 3伏，通過電容器C2的逐漸放電，只要直流電壓 信號(hào)VCC5V超過(3. 3伏+LDODrop)，皆可使縮放控制器360運(yùn)作。在關(guān)閉系統(tǒng)電源后，縮放控制器360利用GPIO腳位送出信號(hào)AC OFF將縮放控制器 360的電壓狀態(tài)，通過電阻R4以及光耦合組件370反應(yīng)給電源轉(zhuǎn)換控制器340端以汲取電 流，電源轉(zhuǎn)換控制器340則利用補(bǔ)償腳位COMP使電流源342通過電阻R13、二極管D21、D22 與晶體管Q3供應(yīng)此電流，舉例而言，光耦合組件370的電流轉(zhuǎn)換比例(current transfer ration，簡稱CTR)為1 1，則光耦合組件370兩側(cè)所汲取的電流為1 1，信號(hào)AC_0FF的 主張(assertion)期間相關(guān)于直流電壓信號(hào)VCC5V的電平。當(dāng)電源轉(zhuǎn)換控制器340于補(bǔ)償 腳位COMP感測(cè)到縮放控制器360的電壓低于一預(yù)定電平時(shí)，短暫驅(qū)動(dòng)信號(hào)DRV以打開晶體 管Q4，短暫啟動(dòng)變壓器330的初級(jí)汲取外部電源，以對(duì)電容Cl充電以及對(duì)變壓器330的次 級(jí)的大電容C2充電，以供下個(gè)循環(huán)期間縮放控制器360的運(yùn)作。圖2中箭頭方向標(biāo)示出幾 個(gè)電路分析中的主要電流流向，使得熟知此技術(shù)人士可以更了解本實(shí)施例的運(yùn)作。對(duì)于電源轉(zhuǎn)換控制器340，當(dāng)主張信號(hào)AC_0FF時(shí)，例如為高電平，光耦合組件370 產(chǎn)生耦合電流，通過節(jié)點(diǎn)A、二極管D21、D22與光耦合組件370汲取所需的耦合電流，使得 晶體管Q3的基極電壓下降，導(dǎo)通晶體管Q3與二極管D21、D22，使得補(bǔ)償腳位COMP上電壓 下降，關(guān)閉晶體管Q2，使得晶體管Ql的基極電位下降而關(guān)閉晶體管Ql ；晶體管Q3具有電流 放大的作用，可以加速電流源342的放電速度，如果電源轉(zhuǎn)換控制器340內(nèi)的電流源342的 電流能力低，則可以省掉晶體管Q3，直接靠二極管D22進(jìn)行放電。另一方面，當(dāng)解主張信號(hào) AC_0FF時(shí)，例如為低電平，無感應(yīng)電流產(chǎn)生，導(dǎo)通晶體管Ql而對(duì)電容Cl充電，然后補(bǔ)償腳位 COMP上電壓逐漸上升，導(dǎo)通晶體管Q2，使得晶體管Ql的基極接地而關(guān)閉晶體管Q1，使得電 源轉(zhuǎn)換控制器340使用電容Cl所儲(chǔ)存的電力，使得電容Cl放電；因此，通過信號(hào)AC OFF的 主張與否控制電源轉(zhuǎn)換控制器340運(yùn)作與否，以控制電容Cl充電、放電循環(huán)運(yùn)作。圖3顯示關(guān)于圖2的極低耗電顯示控制電路300的主要波形圖，包括信號(hào)AC_0FF、 電壓信號(hào)VDDp、信號(hào)DRV、電壓信號(hào)VCC5V、感測(cè)信號(hào)VCC5Vsense之間的波形關(guān)系圖。配合圖 2的極低耗電顯示控制電路300進(jìn)行說明，于此實(shí)施例中，信號(hào)AC_0FF拉高之后，通過二極 管D21、D22與光耦合組件370快速地強(qiáng)迫電源轉(zhuǎn)換控制器340內(nèi)的電流源342放電拉低電位并關(guān)閉晶體管Q1，強(qiáng)迫切斷外部電源對(duì)電源轉(zhuǎn)換控制器340的供電，且電壓信號(hào)VDDp被 快速的拉低，持續(xù)維持在0伏一段相當(dāng)長的時(shí)間，達(dá)到省電的目的。信號(hào)AC_0FF拉低之后， 開啟晶體管Q1，對(duì)電容Cl充電，使得電壓信號(hào)VDDp快速上升，到達(dá)最高的電壓后，例如20 伏，補(bǔ)償腳位COMP上電壓上升到預(yù)定電平，電源轉(zhuǎn)換控制器340短暫地主張信號(hào)DRV，例如 由電源轉(zhuǎn)換控制器；340內(nèi)的脈寬調(diào)制(pulse width modulation，簡稱PWM)控制器短暫地 產(chǎn)生高低電平寬度調(diào)變的信號(hào)DRV，或者由脈沖頻率調(diào)制(pulse frequency modulation, 簡稱PFM)控制器產(chǎn)生頻率不同的信號(hào)DRV，短暫地導(dǎo)通晶體管Q4，使得變壓器330的初級(jí) 短暫導(dǎo)通對(duì)電容Cl充電以及對(duì)次級(jí)的大電容C2充電，例如將電壓信號(hào)VCC5V快速地拉升 到5伏，其可通過與一比較器與一參考電壓比較達(dá)成，或者例如對(duì)次級(jí)的大電容C2充電一 預(yù)定期間；只要在電壓信號(hào)VCC5V放電到預(yù)定電壓之前，縮放控制器360皆可正常運(yùn)作監(jiān)控 感測(cè)信號(hào)VCC5Vsense的變化，如此持續(xù)循環(huán)運(yùn)作，舉例而言，只要確保整個(gè)過程當(dāng)中電壓 信號(hào)VCC5V皆大于(3. 3伏+電壓降LDODrop)，即可正常運(yùn)作。感測(cè)信號(hào)VCC5Vsense則顯 示對(duì)應(yīng)電壓信號(hào)VCC5V的充放電變化。應(yīng)注意到，電壓信號(hào)VDDp持續(xù)維持在0伏一段相當(dāng) 長的時(shí)間，使得信號(hào)DRV的驅(qū)動(dòng)期間相隔很遠(yuǎn)，可以完全隔絕外部電源的消耗，達(dá)到極低耗 電的目的，經(jīng)過電路模擬，總電力消耗約可達(dá)150毫瓦(mW)以下，而實(shí)際需要支出的額外成 本甚低，兼顧成本與效能兩者的考量。本實(shí)施例中其它輔助元件的運(yùn)作，例如熔絲F1、負(fù)溫 系數(shù)電阻NTC、電阻R2、電容C4等等，可以為熟知此技術(shù)人士所了解便不再贅述。圖4顯示根據(jù)本發(fā)明的另一具體實(shí)施例的極低耗電顯示控制電路400，相較于圖2 的實(shí)施例的差異在于偏壓電路420，利用電阻R18提供偏壓控制，并省略晶體管Q3，而最右 端則顯示來自個(gè)人電腦的5伏信號(hào)PC5V可以通過二極管D6耦接于電壓信號(hào)VCC5V，對(duì)電容 C2充電；而縮放控制器360也可被廣泛整合于顯示控制器(display controller)，應(yīng)用于 模擬電視與數(shù)字電視，并不跳脫本發(fā)明的范疇。圖5顯示根據(jù)本發(fā)明的另一具體實(shí)施例的極低耗電顯示控制電路500，其主要是 源自圖2實(shí)施例的概念。類似的信號(hào)亦采用前面信號(hào)的標(biāo)號(hào)，有助于了解本實(shí)施例的運(yùn)作。 主要差異在于電源轉(zhuǎn)換控制器540整合了圖2中偏壓電路320的類似元件，而顯示控制器 560直接檢測(cè)電壓信號(hào)VDD3V3，節(jié)省逐步逼近寄存器模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器或者比較器的腳位； 或者，顯示控制器560可以檢測(cè)電壓信號(hào)VCC5V的變化。舉例而言，在電壓信號(hào)VCC5V高于 3. 3伏前，可由顯示控制器560利用GPIO腳位主張信號(hào)AC_0FF，通過光耦合組件570、補(bǔ)償 腳位COMP令電源轉(zhuǎn)換控制器540停止汲取外部電源；在電壓信號(hào)VDD3V3快落到3. 3伏前， 由顯示控制器560解主張信號(hào)AC_0FF，電源轉(zhuǎn)換控制器540通過打開內(nèi)部開關(guān)(未示出) 通過高壓電源腳位HV由節(jié)點(diǎn)B短暫地汲取外部電源，使得電源轉(zhuǎn)換控制器MO內(nèi)部的受控 電流源M2，通過電壓信號(hào)VDDp’對(duì)電容Cl充電，短暫地驅(qū)動(dòng)信號(hào)DRV，啟動(dòng)變壓器530的 初級(jí)，使得變壓器530通過二極管D5對(duì)電容Cl充電以及對(duì)次級(jí)的大電容C2充電達(dá)一預(yù)定 電壓或者充電一預(yù)定期間，亦即電壓轉(zhuǎn)換裝置531包括變壓器530及二極管D4、D5，以提供 直流電壓輸出。電源轉(zhuǎn)換控制器540長時(shí)間地切斷外部電源，可以大幅降低牦電。箭頭方 向標(biāo)示出幾個(gè)電路分析中的主要電流流向，使得熟知此技術(shù)人士可以更了解本實(shí)施例的運(yùn) 作。根據(jù)以上諸多實(shí)施例的揭示，熟知此技術(shù)人士可以做出許多可能變化，仍不跳脫 本發(fā)明的范疇。舉例而言，顯示控制器560利用GPIO腳位控制信號(hào)AC_0FF，通過電阻R4、光耦合組件570，反饋控制補(bǔ)償腳位C0MP，而控制電源轉(zhuǎn)換控制器540是否汲取外部電源，可 以有其它變化的可能，舉例而言，可以修改光耦合組件570附近的電路，使得信號(hào)AC_0FF的 高低電平相對(duì)于電源轉(zhuǎn)換控制器MO的運(yùn)作相反；或者，搭配輔助電路使得GPIO腳位間接 控制光耦合組件570汲取電流的運(yùn)作；或者，以上諸多實(shí)施例是由GPIO腳位輸出控制信號(hào) AC_0FF的電平，通過修改光耦合組件570附近的電路，可使得GPIO腳位為輸入方式運(yùn)作，如 圖6所示，光耦合組件570通過電阻R72耦接于顯示控制器560的GPIO腳位，通過晶體管 Q8控制是否導(dǎo)通放電，當(dāng)控制信號(hào)CTRL被主張，導(dǎo)通晶體管Q8，于信號(hào)COMP引發(fā)電源轉(zhuǎn)換 控制器540類似前述實(shí)施例的運(yùn)作。圖7顯示根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例的極低耗電顯示控制方法的流程圖。于步驟 702，感測(cè)變壓器次級(jí)的直流電壓電平，舉例而言，可以感測(cè)圖2中信號(hào)VCC5V的變化，或者 直接感測(cè)信號(hào)VDD3V3的變化，舉例而言，確保信號(hào)VDD3V3皆高于3. 3伏；于步驟704，顯示 控制器通過GPIO腳位導(dǎo)通光耦合組件，控制電源轉(zhuǎn)換控制器的補(bǔ)償腳位，而關(guān)閉電源轉(zhuǎn)換 控制器的運(yùn)作，舉例而言，如圖5所示，顯示控制器560可通過GPIO腳位主張信號(hào)AC_0FF增 加光耦合組件570的耦合電流的大小，而關(guān)閉電源轉(zhuǎn)換控制器MO的運(yùn)作，或者，如圖6所 示，光耦合組件570耦接于顯示控制器560的GPIO腳位，通過晶體管Q8形成放電路徑，而 關(guān)閉電源轉(zhuǎn)換控制器MO的運(yùn)作；于步驟706，當(dāng)直流電壓電平下降到達(dá)一預(yù)定電平時(shí)，通 過GPIO腳位降低光耦合組件的耦合電流的大小，控制電源轉(zhuǎn)換控制器的補(bǔ)償腳位，而啟動(dòng) 電源轉(zhuǎn)換控制器的運(yùn)作；于步驟708，短暫導(dǎo)通變壓器的初級(jí)，對(duì)第一電容與第二電容短暫 充電，舉例而言，如圖5所示，通過脈寬調(diào)制或者脈沖頻率調(diào)制控制晶體管Q4的柵極，使得 變壓器530對(duì)第一電容Cl與次級(jí)的第二電容C2充電。圖8顯示根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例的極低耗電電源轉(zhuǎn)換控制器800，具有HV、 VDDp, DRV、CS、COMP及GND等腳位，當(dāng)應(yīng)用到圖5的實(shí)施例運(yùn)作，圖8各腳位外部電路的運(yùn) 作如前述實(shí)施例所述。極低耗電電源轉(zhuǎn)換控制器800包含比較器810、820、遲滯比較器830、 振蕩器840、電流源842、電壓調(diào)節(jié)器850、觸發(fā)器860、與門870、872、緩沖器880、控制電路 890、電阻R80、R82、齊鈉二極管D80。圖9顯示圖8中極低耗電電源轉(zhuǎn)換控制器800運(yùn)作的主要信號(hào)波形圖，V(VDDP)、 V(COMP)、I (HV)、I (VDDp)、V(DRV)、5V信號(hào)分別代表VDDp腳位的電壓信號(hào)、COMP腳位上的 電壓信號(hào)、HV腳位的電流大小、VDDp腳位的電流大小、DRV腳位的電壓信號(hào)、5V電壓信號(hào)。 電源轉(zhuǎn)換控制器800剛啟動(dòng)時(shí)，HV腳位通過電流源842對(duì)VDDp腳位外的電容(未示出) 充電，當(dāng)電位逐漸升高到遲滯比較器830的正端輸入電壓高于第一遲滯參考電壓VDDH，遲 滯比較器830的輸出電平為高，使得與門870的輸出為高，致能電壓調(diào)節(jié)器850輸出工作電 壓于信號(hào)852供電源轉(zhuǎn)換控制器800內(nèi)部的運(yùn)作；而且，遲滯比較器830的輸出高電平通 過或門892與反相器894，關(guān)閉電流源842，終止HV腳位從外部汲取電流，此或門892與反 相器894控制路徑保證只要遲滯比較器830的輸出高電平會(huì)關(guān)閉電流源842阻絕外部的耗 電。振蕩器840產(chǎn)生一方波信號(hào)輸出給SR觸發(fā)器860的S輸入端，而SR觸發(fā)器860的R 輸入端一開始為低電平，Q輸出端轉(zhuǎn)為高電平，當(dāng)DRV腳位上被拉高電平，外部連接的晶體 管(未示出)會(huì)被導(dǎo)通，電流感測(cè)(⑶)腳位也會(huì)因此跟著被拉高電平，經(jīng)過比較器810，SR 觸發(fā)器860的R輸入端會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖?，?dāng)SR觸發(fā)器860下一次接受觸發(fā)時(shí)，R觸發(fā)器860 的S輸入端與R輸入端分別為低電平與高電平，觸發(fā)后，Q輸出端轉(zhuǎn)為低電平，也就是說，此8電路的運(yùn)作，S輸入端與R輸入端的輸入為準(zhǔn)于觸發(fā)時(shí)剛好都反相，以產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)于 DRV腳位上。舉例而言，方波信號(hào)為IMHz的方波信號(hào)，降低極低耗電電源轉(zhuǎn)換控制器800于 待機(jī)模式下的功耗，通過與門872與緩沖器880將方波信號(hào)于DRV腳位上輸出。接著，VDDp 腳位外的電容(未示出)將所儲(chǔ)存的電力緩慢釋出，直到遲滯比較器830的正端輸入電壓 到達(dá)第二遲滯參考電壓VDDL，使得遲滯比較器830的輸出電平由高轉(zhuǎn)低，使得與門870的 輸出為低，與門872的輸出為低，DRV腳位的輸出為低，關(guān)閉連接于其上的外部晶體管(未 示出)而關(guān)閉外部變壓器(未示出)的初級(jí)，如圖9所示，I (HV)信號(hào)一開始汲取充電電流 I charge，于V (VDDP)從電壓VDDH到電壓VDDL，I (HV)信號(hào)(從外部電源)消耗電流驟降為 Bv_off。I (VDDp)對(duì)應(yīng)釋放出來的電流為Istartup與Ιορ，電流Iop供應(yīng)電源轉(zhuǎn)換控制器 800驅(qū)動(dòng)DRV腳位上的方波信號(hào)。接著，外部變壓器的初級(jí)導(dǎo)通過后，次級(jí)的顯示控制器(未示出)方獲得電力而可 以運(yùn)作，可以控制V(COMP)信號(hào)。通過前述實(shí)施例揭露的COMP腳位的控制，通過控制COMP 腳位上的補(bǔ)償信號(hào)，可以讓產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)的時(shí)間間隔拉長、產(chǎn)生的真正時(shí)間長度也縮 短，但是仍讓電源轉(zhuǎn)換控制器800完全受監(jiān)控的方式下運(yùn)作，不致于讓整個(gè)系統(tǒng)失控?zé)o法 喚醒。當(dāng)V(COMP)信號(hào)的電壓拉低，強(qiáng)迫關(guān)閉振蕩器840的運(yùn)作，或者，響應(yīng)于V(COMP) 信號(hào)的電位高低而調(diào)變振蕩器840的輸出頻率的高低，舉例而言，V(COMP)信號(hào)的電位高則 輸出頻率變高，V(COMP)信號(hào)的電位低則輸出頻率變低，或反向運(yùn)作，因此可以V(COMP)信 號(hào)的電位高低可以影響電源轉(zhuǎn)換控制器800的耗電量；而且控制比較器820將正端電壓與 反饋參考電壓Voff比較后，低電平輸出于反饋控制信號(hào)822，使得與門870的輸出為低電 平，禁能電壓調(diào)節(jié)器850的運(yùn)作，關(guān)閉電源轉(zhuǎn)換控制器800的內(nèi)部電力供應(yīng)，使得電源轉(zhuǎn)換 控制器800進(jìn)入極低耗電模式，電流I (VDDp)瞬間降低至Ioff，較佳地電流Ioff小于電流 0. l*Iop，或者更低，V(VDDP)電位的下降速度變的十分緩慢，也就是V(VDDP)電位下降斜率 變小，而且通過控制V(COMP)信號(hào)可以大幅拉長下次開始對(duì)外部電容充電的時(shí)間，降低整 個(gè)系統(tǒng)的耗電；應(yīng)注意到，拉低V(COMP)信號(hào)可以使得低電平輸出于反饋控制信號(hào)822通過 反相器896與或門892強(qiáng)迫關(guān)閉電流源842，終止HV腳位從外部汲取電流，因?yàn)榇藭r(shí)遲滯 比較器830的輸出正處于高電平，已經(jīng)關(guān)閉電流源842的運(yùn)作。也就是說，簡單的控制電路 890包含或門892以及反相器894、896可以適時(shí)控制電流源842啟動(dòng)與關(guān)閉的時(shí)機(jī)。再回到圖8中，當(dāng)停止拉低V(COMP)信號(hào)的動(dòng)作，也就是當(dāng)控制COMP腳位上的電 壓高過反饋參考電壓Voff后，反饋控制信號(hào)822電平為高，電流I (VDDp)恢復(fù)為Ιορ，外部 大電容(未示出)再次恢復(fù)供應(yīng)電源轉(zhuǎn)換控制器800的運(yùn)作電力，電源轉(zhuǎn)換控制器800正 常運(yùn)作到V (VDDP)電壓為VDDL，此時(shí)，遲滯比較器830的正端輸入電壓到達(dá)第二遲滯參考電 壓VDDL，才使得遲滯比較器830的輸出電平由高轉(zhuǎn)低，使得與門870的輸出為低，與門872 的輸出為低，DRV腳位的輸出轉(zhuǎn)為低電平。然后，HV腳位通過電流源842對(duì)腳位VDDp外的電容(未示出)短暫充電之后， V(VDDp)電位從VDDL充電到VDDH，電流I (VDDp)開始進(jìn)行放電如此循環(huán)運(yùn)作。而COMP腳 位可以先經(jīng)過增益放大器811，例如增益1/2的增益調(diào)整，此增益調(diào)整可以依照實(shí)際電路設(shè) 計(jì)而調(diào)整，進(jìn)入比較器810的比較后，控制SR觸發(fā)器860的R輸入端，1伏特(V)只是例示 比較器810進(jìn)行比較電壓的范圍，于此實(shí)施例中，比較器810將CS腳位電壓與COMP電壓與IV電壓兩個(gè)電平范圍內(nèi)進(jìn)行比較，熟知此技術(shù)的人士當(dāng)可作出可能的電路更改變化。圖10顯示根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例的極低耗電的電源轉(zhuǎn)換方法流程圖，于步 驟1020，導(dǎo)通一電流源達(dá)第一預(yù)定期間，例如充電到達(dá)電壓VDDH ；于步驟1030，致能一電源 轉(zhuǎn)換控制器內(nèi)的電壓調(diào)節(jié)器達(dá)第二預(yù)定期間，并于第二預(yù)定期間產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，例如為脈 寬調(diào)制信號(hào)或者脈沖頻率調(diào)制信號(hào)；于步驟1040，主張(assert)反饋控制信號(hào)，例如為圖 8中的反饋控制信號(hào)822，禁能電壓調(diào)節(jié)器，使得電源轉(zhuǎn)換控制器進(jìn)入一極低耗電模式，較 佳地，極低耗電模式下所消耗的電流低于正常運(yùn)作的電流大小的十分之一，或者更低，較佳 地，主張反饋控制信號(hào)亦可強(qiáng)迫關(guān)閉電流源；于步驟1060，然后解主張反饋控制信號(hào)讓電 源轉(zhuǎn)換控制器恢復(fù)正常運(yùn)作到達(dá)外部電容放電到電壓VDDL，也就是運(yùn)作達(dá)第三預(yù)定期間， 控制外部電容從電壓VDDL充電到電壓VDDH。請(qǐng)?jiān)俣葏⒖紙D4中極低耗電顯示控制電路400的運(yùn)作，在電壓信號(hào)VCC5V快落到 3. 3伏前，由縮放控制器360解主張信號(hào)AC_0FF，縮放控制器360短暫地汲取外部電源。當(dāng) 縮放控制器360檢測(cè)到喚醒事件，縮放控制器360會(huì)從極低耗電模式回復(fù)到正常操作模式， 此時(shí)，縮放控制器360會(huì)激勵(lì)石英振蕩器并啟動(dòng)內(nèi)部的微控制器，因此會(huì)突然增加耗電量， 造成一個(gè)短暫的耗電突波(power surge)，如果此時(shí)電壓信號(hào)VCC5V剛好落到3. 3伏，有可 能造成整個(gè)電路的誤動(dòng)作。圖11顯示根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例的顯示控制器1100，主要包括電源管理單 元1120、低耗電控制電路1130、微控制器1150、晶體輸出入(crystal I/O)電路1160、多路 復(fù)用器1170及顯示控制器1100內(nèi)部其它相關(guān)耗電電路1140。低耗電控制電路1130可以 通過電壓檢測(cè)電路1132檢測(cè)感測(cè)信號(hào)VCC5Vsense，以進(jìn)行前述實(shí)施例對(duì)電源轉(zhuǎn)換控制器 1102進(jìn)行低耗電的省電模式運(yùn)作，舉例而言，通過GPIO腳位產(chǎn)生信號(hào)AC_0FF，以令電源轉(zhuǎn) 換控制器1102進(jìn)行低耗電的省電模式運(yùn)作，而電壓檢測(cè)電路1132可以是逐步逼近寄存器 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(successive approximation ADC，簡稱SAR ADC)或者比較器。于此實(shí)施 例中，當(dāng)電源管理單元1120檢測(cè)到喚醒事件，先通過信號(hào)1122控制多路復(fù)用器1170，將其 兩個(gè)輸入端選擇來自電源管理單元1120的輸出信號(hào)，此時(shí)，電源管理單元1120解主張信號(hào) AC_0FF，使得電源轉(zhuǎn)換控制器1102率先回復(fù)到正常操作模式；然后，電源管理單元1120通 過信號(hào)IlM禁能低耗電控制電路1130，并通過信號(hào)11 關(guān)閉相關(guān)會(huì)耗電的電路1140，舉 例而言，可以關(guān)閉數(shù)字視訊接口(Digital Visual Interface，DVI)時(shí)脈放大器或者高清晰 度多媒體影音接口(High-Definition Multimedia Interface,HDMI)時(shí)脈放大器等等相關(guān) 電路。由于電源轉(zhuǎn)換控制器1102進(jìn)入正常操作模式，感測(cè)信號(hào)VCC5Vsense會(huì)逐漸震蕩回 升，顯示控制器1100檢測(cè)感測(cè)信號(hào)VCC5Vsense到達(dá)預(yù)定電平，或者充電達(dá)一預(yù)定期間后， 電源轉(zhuǎn)換控制器1102通過信號(hào)11 與11 將微控制器1150、晶體輸出入電路1160及內(nèi) 部其它相關(guān)耗電電路1140喚醒進(jìn)行運(yùn)作，晶體輸出入電路1160可以耦接到外部的石英振 蕩器，啟動(dòng)晶體輸出入電路1160方可以正式啟動(dòng)石英振蕩器的振蕩運(yùn)作，使得顯示控制器 1100回復(fù)到正常操作模式。根據(jù)此實(shí)施例的揭露，可以將顯示控制器1100施用于圖4的縮 放控制器360。圖12顯示根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例的感測(cè)信號(hào)VCC5VSenSe波形圖，圖11中顯 示控制器1100檢測(cè)感測(cè)信號(hào)VCC5Vsense到達(dá)預(yù)定電平VPD后，電源轉(zhuǎn)換控制器1102通過 信號(hào)11 與11 將微控制器1150、晶體輸出入電路1160、多路復(fù)用器1170及內(nèi)部其它相關(guān)耗電電路1140喚醒進(jìn)行運(yùn)作，使得顯示控制器1100回復(fù)到正常操作模式。圖13顯示根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例的低耗電顯示控制方法流程圖，應(yīng)用于一 顯示控制器內(nèi)，于步驟1320，檢測(cè)感測(cè)信號(hào)VCC5Vsense產(chǎn)生一感測(cè)結(jié)果，根據(jù)感測(cè)結(jié)果產(chǎn) 生一控制信號(hào)AC_0FF以控制電源轉(zhuǎn)換控制器進(jìn)行低耗電的省電模式運(yùn)作，舉例而言，通過 GPIO腳位產(chǎn)生控制信號(hào)AC_0FF，以令電源轉(zhuǎn)換控制器進(jìn)行低耗電的省電模式運(yùn)作，舉例而 言，可以利用模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換該感測(cè)信號(hào)以產(chǎn)生該感測(cè)結(jié)果，或者，比較感測(cè)信號(hào)VCC5Vsense 與一預(yù)定電壓電平以產(chǎn)生感測(cè)結(jié)果；于步驟1340，當(dāng)出現(xiàn)喚醒事件，解主張控制信號(hào)AC_ OFF，使得電源轉(zhuǎn)換控制器率先回復(fù)到正常操作模式；于步驟1360，關(guān)閉顯示控制器內(nèi)相關(guān) 會(huì)耗電的電路；于步驟1380，檢測(cè)感測(cè)信號(hào)VCC5Vsense是否到達(dá)預(yù)定電平，或者充電達(dá)一 預(yù)定期間后，將顯示控制器內(nèi)微控制器、晶體輸出入電路及內(nèi)部其它相關(guān)耗電電路喚醒進(jìn) 行運(yùn)作，使得顯示控制器回復(fù)到正常操作模式。綜上所述，本發(fā)明揭示一種顯示控制器，包括電壓檢測(cè)電路、低耗電控制電路、電 源管理單元、選擇器、微控制器及晶體輸出入電路；電壓檢測(cè)電路檢測(cè)一感測(cè)信號(hào)的電壓電 平；低耗電控制電路耦接于電壓檢測(cè)電路，用以根據(jù)該電壓電平產(chǎn)生第一控制信號(hào)，電壓檢 測(cè)電路可以為模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器或比較器；電源管理單元用以接收喚醒事件并用以產(chǎn)生第二 控制信號(hào)以響應(yīng)于喚醒事件；選擇器耦接于低耗電控制電路及電源管理單元，用以二者擇 一地輸出第一控制信號(hào)及第二控制信號(hào)，以控制一電源轉(zhuǎn)換控制器進(jìn)行低耗電的省電模式 或正常操作模式的運(yùn)作，選擇器可以為多路復(fù)用器。當(dāng)選擇器輸出第二控制信號(hào)時(shí)，電源管 理單元禁能低耗電控制電路、微控制器、晶體輸出入電路及DVI/HDMI時(shí)脈放大器，以降低 可能的耗電。本發(fā)明更揭示一種低耗電顯示控制方法，用于一顯示控制器，包括檢測(cè)一感測(cè)信 號(hào)以產(chǎn)生感測(cè)結(jié)果，舉例而言，利用模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換該感測(cè)信號(hào)以產(chǎn)生感測(cè)結(jié)果，或者，通過 比較感測(cè)信號(hào)與一預(yù)定電壓電平以產(chǎn)生感測(cè)結(jié)果；根據(jù)感測(cè)結(jié)果產(chǎn)生一控制信號(hào)，舉例而 言，利用通用型輸入輸出腳位產(chǎn)生控制信號(hào)，以控制一電源轉(zhuǎn)換控制器進(jìn)行低耗電的省電 模式運(yùn)作；當(dāng)出現(xiàn)一喚醒事件，解主張控制信號(hào)并禁能顯示控制器內(nèi)相關(guān)的耗電的電路，舉 例而言，禁能微控制器、晶體輸出入電路及DVI/HDMI時(shí)脈放大器；最后，喚醒顯示控制器回 復(fù)到正常操作模式。綜上所述，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而其并非用以限定本發(fā)明。任 何熟悉此技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種等同的改變或替換，本發(fā)明 的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的本申請(qǐng)權(quán)利要求范圍所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種顯示控制器，包括一電壓檢測(cè)電路，用以檢測(cè)一感測(cè)信號(hào)的電壓電平；一低耗電控制電路，耦接于該電壓檢測(cè)電路，用以根據(jù)該電壓電平產(chǎn)生一第一控制信號(hào)；一電源管理單元，用以接收一喚醒事件并用以產(chǎn)生一第二控制信號(hào)以響應(yīng)于該喚醒事 件；以及一選擇器，耦接于該低耗電控制電路及該電源管理單元，用以二者擇一地輸出該第一 控制信號(hào)及該第二控制信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示控制器，其特征在于，還包含一微控制器以及一晶體輸 出入電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示控制器，其特征在于，當(dāng)該選擇器輸出該第二控制信號(hào) 時(shí)，該電源管理單元禁能該低耗電控制電路、該微控制器及該晶體輸出入電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示控制器，其特征在于，還包含一數(shù)字視訊接口時(shí)脈放大ο
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示控制器，其特征在于，當(dāng)該選擇器輸出該第二控制信號(hào) 時(shí)，該電源管理單元禁能該數(shù)字視訊接口時(shí)脈放大器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示控制器，其特征在于，還包含一高清晰度多媒體影音接 口時(shí)脈放大器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示控制器，其特征在于，當(dāng)該選擇器輸出該第二控制信號(hào) 時(shí)，該電源管理單元禁能該高清晰度多媒體影音接口時(shí)脈放大器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示控制器，其特征在于，該選擇器是一多路復(fù)用器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示控制器，其特征在于，該選擇器二者擇一地輸出該第一 控制信號(hào)及該第二控制信號(hào)，以控制一電源轉(zhuǎn)換控制器進(jìn)行一低耗電的省電模式或一正常 操作模式的運(yùn)作。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示控制器，其特征在于，該電壓檢測(cè)電路是一模擬數(shù)字轉(zhuǎn) 換器或一比較器。
11.一種低耗電顯示控制方法，用于一顯示控制器，包括 檢測(cè)一感測(cè)信號(hào)以產(chǎn)生一感測(cè)結(jié)果；根據(jù)該感測(cè)結(jié)果產(chǎn)生一控制信號(hào)，以控制一電源轉(zhuǎn)換控制器進(jìn)行一低耗電的省電模式 運(yùn)作；當(dāng)出現(xiàn)一喚醒事件，解主張?jiān)摽刂菩盘?hào)并禁能該顯示控制器內(nèi)相關(guān)的耗電的電路；以及喚醒該顯示控制器回復(fù)到一正常操作模式。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制方法，其特征在于，該產(chǎn)生該控制信號(hào)步驟是利用一 通用型輸入輸出腳位產(chǎn)生該控制信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制方法，其特征在于，該檢測(cè)步驟是模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換該感 測(cè)信號(hào)以產(chǎn)生該感測(cè)結(jié)果。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制方法，其特征在于，該檢測(cè)步驟是比較該感測(cè)信號(hào)與 一預(yù)定電壓電平以產(chǎn)生該感測(cè)結(jié)果。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制方法，其特征在于，該喚醒步驟是當(dāng)該感測(cè)信號(hào)到達(dá) 一預(yù)定電壓電平時(shí)，喚醒該顯示控制器回復(fù)到該正常操作模式。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制方法，其特征在于，該解主張步驟禁能該顯示控制器 內(nèi)一微控制器以及一晶體輸出入電路。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制方法，其特征在于，該解主張步驟禁能該顯示控制器 內(nèi)一數(shù)字視訊接口時(shí)脈放大器。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制方法，其特征在于，該解主張步驟禁能一高清晰度多 媒體影音接口時(shí)脈放大器。
全文摘要
本發(fā)明是一種低耗電顯示控制方法與相關(guān)顯示控制器，低耗電顯示控制方法，用于一顯示控制器，包括檢測(cè)一感測(cè)信號(hào)以產(chǎn)生感測(cè)結(jié)果；根據(jù)感測(cè)結(jié)果產(chǎn)生一控制信號(hào)，以控制一電源轉(zhuǎn)換控制器進(jìn)行低耗電的省電模式運(yùn)作；當(dāng)出現(xiàn)一喚醒事件，解主張控制信號(hào)并禁能顯示控制器內(nèi)相關(guān)的耗電的電路；最后，喚醒顯示控制器回復(fù)到正常操作模式。
文檔編號(hào)G09G5/00GK102054462SQ200910208350
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2009年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月5日
發(fā)明者張忍堂, 林弘毅, 洪裕杰 申請(qǐng)人:晨星半導(dǎo)體股份有限公司, 晨星軟件研發(fā)(深圳)有限公司