[发明专利]一种恒流LED驱动电路无效

专利信息
申请号: 201110349572.7 申请日: 2011-11-08
公开(公告)号: CN102542979A 公开(公告)日: 2012-07-04
发明(设计)人: 张洪俞;夏晓娟 申请(专利权)人: 南京微盟电子有限公司
主分类号: G09G3/32 分类号: G09G3/32
代理公司: 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 代理人: 奚幼坚
地址: 210042 江苏省南京市玄武*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 led 驱动 电路
【说明书】:

技术领域

发明涉及LED驱动电路,尤其是一种恒流LED驱动电路,属于LED显示技术领域。

背景技术

LED最早诞生于20世纪60年代。早期LED以发出微弱红光光谱为主,发光亮度在0.001流明/瓦,后来才出现橙色绿色蓝色等。由于当时的技术和工艺条件显示,早期生产的发光二极管采用的是液体相位外延技术,该种工艺生产的二极管亮度始终未超过0.1流明/瓦。二十世纪八十年代后,日本企业率先实现技术突破,发光亮度达到5-10流明/瓦。二十世纪九十年代以后,随着新材料科学的发展,采取更为先进的低压金属有机物气相外延(LPMOVPE)和低压金属有机物化学气相淀积外延方法(LPMOCVD)开发出更高亮度的LED,使得LED的应用领域更加广阔,LED显示应用就是其中的一种重要应用。

近年来,随着国民经济的飞速发展,各行业对LED显示屏的需求也变得急剧扩大。它已广泛地应用于电信、邮政、金融、交通、体育场馆等各个行业及政府工作部门。另外,随着计算机网络技术的发展,LED显示屏在网络环境下的使用情况越来越多,在多媒体、多种显示设备组成的信息显示系统中,智能化网络控制和互联网控制多屏技术也在实际中得到应用。而LED的应用需要专门的LED驱动控制芯片,它能使LED获得良好、均匀而且稳定的电流,从而使LED显示更加均匀,同时可以延长LED的使用寿命,满足各种场合的应用要求。

从驱动原理上看,可以分为电荷泵型、开关电源型和线性调整型三种。线性调整型高亮度LED驱动芯片主要是应用于蓄电池供电的场合,采用多个LED串联恒流的驱动方式(串联数目视输入电压而定),这种驱动不会带来EMI干扰问题、纹波抑制比好,且电路结构相对简单。图1显示的是一种传统的线性调整型LED驱动电路,由运算放大器AMPa和NMOS管M3构成的电压跟随器将基准电压Vref1跟随到电阻R1的高电压端,由于基准电压Vref1稳定,不随工作温度和工作电源的变化而变化,因此电阻R1的电流恒定,通过PMOS管M1和M2构成的电流镜,给LED提供较恒定的电流。但对于PMOS管M1和M2构成的电流镜,由于漏极电压不相等,在电流复制时会存在一定的误差,导致电流复制不精确,当多路输出时时甚至会影响LED灯的亮度,导致不同串的LED灯亮度不统一。

发明内容

本发明提供了一种恒流LED驱动电路,其目的在于克服传统线性调整型LED驱动电路的缺陷,设计一种对电源电压变化敏感程度很小的高稳定性LED驱动电路,利用电路中已有基准电压Vref1形成稳定的基准电流,通过限定电流复制管的漏极相等,获得精确的LED驱动电流。

本发明的目的是这样实现的:一种恒流LED驱动电路,其特征在于:设有恒定电流产生电路、精确电流镜电路和LED输出驱动电路,恒定电流产生电路将输入基准电压转换成电流,产生一个偏置电压,精确电流镜电路将恒定电流产生电路产生的偏置电压经过精确电流镜电路转换,获得另一个偏置电压,LED输出驱动电路拷贝精确电流镜电路中的电流,产生稳定的LED驱动电流;其中:

恒定电流产生电路设有1个运算放大器AMPa、1个NMOS管M3和两个具有相反温度系数的电阻R1和R2,运算放大器AMPa的正输入端接基准电压Vref1,运算放大器AMPa的负输入端与NMOS管M3的源极相连,运算放大器AMPa的输出端接NMOS管M3的栅极,电阻R1和R2串联后接于NMOS管M3源极和公共地端之间,NMOS管M3的漏极输出偏置电压Vb1;

精确电流镜电路设有2个运算放大器AMPb及AMPc、3个PMOS管M1、M2及M4和1个NMOS管M5,PMOS管M1和M2的源极共同接于电源电压Vdd1,PMOS管M1和M2的栅极、PMOS管M1的漏极、恒定电流产生电路中的NMOS管M3的漏极以及运算放大器AMPb的正输入端连接在一起,运算放大器AMPb的负输入端与PMOS管M2的漏极和PMOS管M4源极连接在一起,运算放大器AMPb的输出端连接PMOS管M4的栅极,PMOS管M4的漏极与NMOS管M5的漏极以及运算放大器AMPc的正输入端连接在一起,AMPc的负输入端连接基准电压Vref2,运算放大器AMPc的输出端与NMOS管M5的栅极连接并作为偏置电压Vb2的输出端,NMOS管M5的源极连接公共地端;

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