[發明專利]一種LED顯示屏的恒流驅動自適應調節電路

有效

• 申請號: 202010026531.3
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111145683B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 周楊;唐茂潔;邢向明;馮奕
• 申請（專利權）人: 中科芯集成電路有限公司
• 主分類號: G09G3/32
• 分類號: G09G3/32
• 代理公司: 無錫派爾特知識產權代理事務所(普通合伙) 32340
• 代理人: 楊立秋

本發明公開一種LED顯示屏的恒流驅動自適應調節電路，屬于集成電路技術領域。所述LED顯示屏的恒流驅動自適應調節電路包括基準電流調節模塊、電流鏡模塊和自適應控制模塊；其中，所述基準電流調節模塊用于調節基準電流的大小；所述電流鏡模塊用于將基準電流以鏡像倍數輸出；所述自適應控制模塊用于根據調節的不同基準電流，調節驅動管的柵源電壓，以保證電流精確鏡像。本發明采用新型的閉環自適應調節結構，電路結構簡單，通過該結構使得大范圍電流調節時對電流的復制精確程度更高，同時更好的控制了驅動電路的損耗，進一步保證LED顯示屏的工作性能。

技術領域

本發明涉及集成電路技術領域，特別涉及一種一種LED顯示屏的恒流驅動自適應調節電路。

背景技術

LED顯示屏是一種由發光二極管及其顯示驅動集成電路芯片組成的顯示單元拼接而成的大尺寸平板顯示器件。小間距LED顯示屏以其無縫拼接、尺寸靈活、高亮度、高對比度、高清晰度、低功等優點，正在替代監控指揮中心、會議中心、商業廣告顯示中傳統的DLP、LCD等，成為主流顯示產品。

LED有非線性和每個LED的前向電壓都不完全相同兩個關鍵特性：非線性是指LED工作在很窄的前向電壓范圍內；每個LED的前向電壓都不完全相同，即使是同一個供應商的同一批次，也會存在差異。

恒流驅動模式可以解決前向電壓差異大的問題，LED正向電壓的變化不會再影響LED的亮度，其亮度隨著電流大小的變化而變化，從而產生恒定的LED亮度。LED的電流主要取決于參考電壓Vref和電阻值R，恒流輸出電流可通過調節外部電阻Rext的阻值來調節輸出電流，也可以通過調節基準電壓的大小調節基準電流，從而調節輸出電流。串聯的LED用該電路驅動時，可以保證流過每個LED的電流相等。

目前的LED恒流驅動輸出恒流級采用的低壓差線性調節恒流即可實現，該技術是在電路內部產生一個基準電壓，經過電壓轉換電流模塊生成一路高精度基準電流，在參考基準與輸出恒流管直接放入運放，運放不僅調節輸出電流還具有負反饋作用，通過運放調節層疊在恒流管上的NMOS管的等效電阻，調節使得恒流管的漏源電壓與參考基準管相同，輸出級對這路基準電流用電流鏡進行按比例放大輸出，通過這樣的電路結構保證了恒流輸出。

恒流輸出級應當滿足以下幾個重要特性，一個是擁有大的電流調節范圍，另一個是輸出達到恒流的時候恒流管所消耗的電壓，由于LED驅動電路流過毫安級的電流，因此必須減小恒流輸出級的電壓降，以減小驅動電路的損耗，同時保證LED在很窄的前向電壓范圍內正常工作。

發明內容

本發明的目的在于提供一種LED顯示屏的恒流驅動自適應調節電路，以解決現有的LED驅動電路損耗大，LED無法在很窄的前向電壓范圍內正常工作的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種LED顯示屏的恒流驅動自適應調節電路，包括：

基準電流調節模塊，用于調節基準電流的大小；

電流鏡模塊，將基準電流以鏡像倍數輸出；

自適應控制模塊，根據調節的不同基準電流，調節驅動管的柵源電壓，以保證電流精確鏡像。

可選的，所述基準電流調節模塊包括邏輯開關電路Log1和外接電阻Rext；

所述基準電流調節模塊一方面通過調節邏輯開關電路Log1輸入端的基準電壓Vref1來調節基準電流，所述基準電壓Vref1的上限是1.2V，通過所述邏輯開關電路Log1分成512個調節等級，再轉換成電流I1；

另一方面通過調節外接電阻Rext的阻值調節電流Irext，進一步調節電流I1，再通過所述電流鏡模塊將電流I1鏡像為基準電流I2。

可選的，所述電流鏡模塊包括運算放大器OPAMP1～OPAMP3和鏡像管NM1～NM2；