[实用新型]一种LED恒流驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电光源恒流驱动电路，特别是一种能够降低功耗并对基准电流进行精确镜像放大的LED恒流驱动电路。

背景技术

目前，LED光源的驱动主要有电阻降压驱动、线性稳压/恒流电源驱动、电荷泵驱动、DC-DC转换驱动这几种方式。在需要为LED提供恒定电流的场合，其LED的驱动电路是由运算放大器OP1、驱动管MN11和电阻Rs构成，电阻用来对负载电路恒流进行检测。运算放大器正向输入端接参考电压Vref，负向输入端连接在驱动管源极和电阻的节点处，电阻另一端接地，构成负反馈回路。运算放大器的输出与驱动管的栅极连接，驱动管的漏极与负载电路即LED光源连接，为LED光源提供恒定电流。这种驱动电路虽然电路结构简单，但流过电阻Rs的电流等于Vref/Rs，即为LED灯串中流过的电流，因此存在着：1、电阻Rs消耗的电能大，约占驱动电路芯片15％～35％，降低了LED驱动电路的效率。2、电阻Rs过多的能量消耗会产生相应的热量，增加了制造驱动电路芯片的散热难度。3、驱动电路的电阻Rs限制了LED驱动芯片单通道的最大带载能力。4、电阻Rs限制了在相同规格尺寸的条件下LED光源驱动电路芯片的带载能力即可以拥有的最多通道数。

中国发明专利公开了一种申请号为02107078.4的LED驱动电路，该发明提供的电路通过采用按时间分割方式使其中的部分LEDs发光，以此减少LED驱动电路的功耗。为实现电流的精确镜像，该电路使用一个PMOS和一个NMOS将镜像驱动管的漏极和源极压差设置在MOS管的阈值处，PMOS和NMOS的阈值容易有偏差，因此该驱动电路在降低功耗和电流精确镜像方面存在一定的缺陷。

中国发明专利公开了一种申请号为200810217219.1的多路LED驱动电路，主要由精准电流源、用于将所述精准电流放大并复制到多路输出的多路镜像放大模块，用于对每一路输出进行精确调控的有源输出级电路构成。该电路实现了对电流的精确镜像放大，也可以将输出驱动管的源漏极压差设置到最佳值，但有源输出级电路的调整管存在着功耗，同时增加了集成电路中版图的面积。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能最大化的降低LED驱动电路功耗，并实现电流精确镜像放大，提高了芯片带载能力的LED恒流驱动电路。

本实用新型的目的是这样实现的：一种LED恒流驱动电路，其特征在于电流复制电路输入与恒流源连接，输出与镜像放大驱动电路连接，镜像放大驱动电路输出与负载电路连接。

所述的电流复制电路包括运算放大器OP2、电流镜像管MN22和电阻R1、R2，运算放大器OP2正输入端连接在基准恒流源I1与接地电阻R1节点处，形成运算放大器的参考电压，负输入端连接在电流镜像管MN22源极与电阻R2节点处，形成负反馈回路，运算放大器OP2的输出与电流镜像管MN22的栅极连接，电流镜像管MN22的漏极与恒流源I2连接。

所述的精确镜像放大驱动电路包括驱动管MN12、恒流源I2、恒流源I3和电阻R3、R4，驱动管MN12的栅极通过电阻R3与电流复制电路的电流镜像管MN22栅极连接，恒流源I3一端连接在驱动管MN12的栅极与电阻R3节点处，另一端接地，恒流源I2通过电阻R4连接在驱动管MN12的漏极上。

镜像放大驱动电路的驱动管漏极连接有升压模块，驱动管漏极电压设置在升压模块的参考电压V_dsat(max)处，升压模块还与负载电路连接，通过升压模块调整负载两端的电压。其中V_dsat(max)为驱动管的最大饱和电压。

本实用新型提供的LED恒流驱动电路，通过对基准恒流源电流进行精确复制，使电流复制电路的输出电流等于恒流源电流，调整电流复制电路的电流镜像管和镜像放大驱动电路的驱动管，使两个管处于完全相同的电路状态，即两个管的栅极与源极、漏极与源极之间的压差完全相等，实现对基准恒流源电流进行电流镜像放大。采集镜像放大驱动电路中驱动管的电压，调整负载电路的电源电压，使驱动管漏极和源极之间的电压差接近饱和压降值，从而进一步降低LED驱动电路功耗。