[發明專利]一種恒流驅動電路

有效

• 申請號: 201310342763.X
• 申請日: 2013-08-07
• 公開（公告）號: CN104349539B
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 李照華;陳克勇;李國添;陳艷霞;符傳匯;石磊
• 申請（專利權）人: 深圳市明微電子股份有限公司
• 主分類號: H02M1/36
• 分類號: H02M1/36;H05B37/02
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

本發明屬于恒流驅動領域，提供了一種恒流驅動電路。該恒流驅動電路采用電流預開啟技術，在電路開啟的瞬間提供寄生電容經由功率開關管Q2的電能泄放通路，以使得恒流驅動電路的輸出電流端口的電壓迅速下降至負載完全導通時輸出電流端口的電壓，進而使得負載迅速進入完全導通狀態，從而極大縮短了負載有效導通時間與使能控制信號有效電平時間之間的差值，當負載為LED時，縮小了負載實際亮度與LED顯示屏控制器輸出的設置值對應的亮度的偏差，優化了顯示效果，提高了用戶體驗性。

技術領域

本發明屬于恒流驅動領域，尤其涉及一種主要用于驅動LED發光且可實現電流預開啟功能的恒流驅動電路。

背景技術

公知地，在LED顯示領域，為增強LED顯示屏的低灰度顯示色彩真實性和畫面播放的流暢度，除需要高的刷新率，還需具備高輸出色階的能力，來表達色彩更豐富的顯示圖像。為此，要求LED顯示屏中LED的發光亮度在顯示畫面時不能產生偏差，又由于LED的發光亮度是由通過LED的平均電流決定，因此，要求驅動LED發光的恒流驅動芯片輸出的電流平均值與LED顯示屏控制器輸出的設置值相同。

通常，恒流驅動芯片的輸出電流精度反映了恒流驅動芯片輸出的電流平均值與LED顯示屏控制器輸出的設置值之間的偏差。對于LED顯示屏的不同顯示亮度而言，通過LED的平均電流大小不同，LED顯示屏控制器通過設置恒流驅動芯片向LED輸出的脈沖寬度調制信號的占空比來實現LED顯示屏的畫面播放。即是說，在每個LED顯示屏顯示周期T內，LED顯示屏控制器設置LED的電流導通時間t1不同，電流導通時間t1與顯示周期T的比值稱為電流占空比D，且有：則若恒流驅動芯片的輸出電流的設置值為i_d，通過LED的平均電流i_ave滿足：i_ave＝i_d*D。

由于占空比D的存在，使得恒流驅動芯片輸出的電流存在電流開啟時間和電流關閉時間。為了盡量減小LED的實際亮度與LED顯示屏控制器輸出的設置值對應的亮度之間的偏差，要求該電流開啟時間和電流關閉時間盡量小，且LED顯示屏的刷新率越高，要求電流開啟時間和電流關閉時間越小，通常為數十ns級別。

然而在現有技術中，恒流驅動芯片的輸出電流端口存在寄生電容，且不同恒流驅動芯片的輸出電流端口的寄生電容值不同。圖1示出了現有技術提供的恒流驅動芯片的一種典型結構，其中D1表示負載LED，其中的CL表示輸出電流端口的寄生電容。該恒流驅動芯片包括使能端口EN和輸出電流端口OUT，恒流驅動芯片內部的恒流驅動單元連接使能端口EN和輸出電流端口OUT。其中，使能控制信號EN由LED顯示屏控制器輸出，用以控制輸出電流端口OUT的開啟與否。

圖1所示的恒流驅動芯片的工作原理是：在輸出電流端口OUT的開啟時間內，通過負載D1的電流經由恒流驅動單元到地，若此時輸出電流端口OUT的電壓為V_OUT1，負載D1的導通壓降為V_LED1，則有：

V_OUT1＝VDD-V_LED1

在輸出電流端口OUT的關閉時間內，輸出電流端口OUT的電壓逐漸升高至V_OUT2，負載D1逐漸關閉，若負載D1的截止壓降為V_LED2，則有：

V_OUT2＝VDD-V_LED2

又由于負載D1的導通壓降為V_LED1大于截止壓降V_LED2，因此有：V_OUT1＜V_OUT2。對于PN結結構的負載LED，其導通電流I_LED與兩端壓降V_LED之間滿足：