[发明专利]LED显示装置、LED驱动芯片及其输出驱动电路

说明书

本发明属于LED驱动技术领域，提供了LED显示装置、LED驱动芯片及其输出驱动电路。在LED驱动芯片的输出驱动电路中，由电压输入控制模块根据参考电压源输出的漏电压和输出模块的第二受控端的电压向开关控制模块输出第一电压和第二电压，开关控制模块对第一电压和第二电压进行运算放大处理，并根据逻辑信号驱动器输出的使能信号控制输出模块开启或关闭电流输出，输出模块在开启电流输出时根据其第二受控端的电压和参考电压源输出的门电压控制输出电流值，当开关控制模块的第一输入端出现过冲电压时，所述电压输入控制模块将该过冲电压进行泄放，从而使参考电压源的漏电压保持稳定，且不影响LED的输出电流值。

技术领域

本发明属于LED驱动技术领域，尤其涉及一种LED显示装置、LED驱动芯片及其输出驱动电路。

背景技术

近年来，LED显示屏的应用越来越广泛，用户对画面显示质量的要求越来越高，而LED驱动芯片的性能与显示屏的影像的真实性和一致性密切相关，在很大程度上决定了LED显示屏的应用环境和显示效果。为了增强LED显示屏的低灰度显示色彩真实性和画面播放的流畅度，需要较高的刷新率，而高刷新率则需要大幅度缩短芯片输出电流脉冲宽度至数十纳秒，因此要求LED驱动芯片输出电流时具有很快的开关响应速度。

在LED驱动芯片的输出电流实现快速的开关切换时，会在LED显示屏系统中产生较大的交流信号响应，其主要是电压突波，电压突波容易干扰系统显示画面的控制信号、加剧系统电磁干扰，严重时还会损坏系统元器件，并影响LED显示屏的工作稳定性，因此，减小LED驱动芯片的输出电流实现快速的开关切换时所产生的电压突波成为LED显示屏和LED驱动芯片设计中的关键问题之一。

图1示出了LED显示屏中的LED驱动芯片的应用原理图，LED显示屏的系统电源100的LED电源端V_LED向LED提供电源、IC电源端V_IC为LED驱动芯片提供电源，200是LED驱动芯片300的逻辑信号发生器，LED驱动芯片300中包括多个输出驱动电路I1～In（n为正整数），电感L_P是LED电源线上的寄生电感，LED1～LEDn是LED驱动芯片300的电流输出端口的LED灯，电阻RI用于设定LED驱动芯片300的输出电流值，电容C_D和电容C_F为系统电源滤波电容。当通过逻辑信号发生器200的使能信号输出端EN控制LED1～LEDn关闭时，电感L_P中的电流发生突变，根据电感L_P两端电压V_L和电流I_L特性公式：

在等式（1）中，t是LED灯的电流减小至零的时间。由此可知，LED灯关闭，I_L瞬间减小为零，dt值很小，很大，在电感L_P两端的电压V_L变为瞬态高电压，即电压突波。

现有技术是通过分时控制LED驱动芯片的输出端口实现开启或者关闭以减小电压突波，即图1中的LED驱动芯片300的输出端口OUT1～OUTn之间分别设置开关时间差，电感L_P中的电流瞬间变化量较小，进而使电压突波减小。其中，LED驱动芯片中的参考电压源为输出驱动电路提供两个参考电压，输出驱动电路根据逻辑信号驱动器所输出的使能信号的电平高低相应地开启输出或关闭输出，而由于LED驱动芯片不同的输出端口之间是分时实现开启或关闭的，所以各个输出驱动电路开启电流输出或关闭电流输出的时间是不同步的。在各个输出驱动电路分时实现输出开启或关闭的过程中，输出驱动电路中用于协同控制输出开关管的开启或关闭的运算放大器的同相输入端接收来自参考电压源的漏电压（参考电压中的其中之一），该漏电压在使能信号从高电平变为低电平时会被瞬间抬升，如果参考电压源的电流泄放能力不够强，就会使该漏电压被抬升的时间过长，进而导致各个输出驱动电路因受运算放大器的控制而在过长的时间内输出电流增大，从而导致LED的输出电流值过高。