高精度LED屏顯恒流驅動電路制造技術

本發明專利技術公開了一種高精度LED屏顯恒流驅動電路，涉及LED屏顯驅動電路。包括電流修調電路(110)、恒流控制電路(120)、電流輸出驅動電路(130)、16位鎖存器電路(140)和16位移位寄存器電路(150)；所述電流修調電路(110)由四個電阻(R1、R2、R3、R4)構成的電阻網絡和放大器(AMP0)構成，四個電阻(R1、R2、R3、R4)并聯，每個電阻串聯一個開關，開關接地；四個電阻的并聯端連接放大器(AMP0)的輸入端；放大器(AMP0)的輸入和輸出端之間并聯電阻(R0)。本發明專利技術采用標準的SSOP24封裝，用以取代目前在單雙色LED屏幕上使用的通用驅動器件。

【技術實現步驟摘要】
高精度LED屏顯恒流驅動電路
本專利技術涉及驅動電路結構，具體涉及LED屏顯驅動電路。
技術介紹
現今的單雙色LED顯示屏，驅動LED發光通常采用的是通用芯片74HC595,74HC595具有8位鎖存，串并移位寄存器和三態輸出等功能，每路電流最大輸出可達35mA，如圖1所示。用74HC595作為LED驅動電路具有電路結構簡單，數據傳輸速度快等優點。但其缺點也同樣明顯，首先通道間的輸出電流差異較大且不具備恒流功能，影響了LED屏幕的顯示效果和LED的使用壽命。其次通道輸出電流不能調整，也不具備耐高壓性能。由于芯片輸出電流不能調整，LED屏幕的整體亮度將無法調整，同時由于芯片通常是單獨的5V電源供電，缺乏對高壓的支持將限制輸出通道上可以串聯LED的個數。
技術實現思路
本專利技術提供一種高精度LED屏顯恒流驅動電路，本專利技術的目的是提供一種高精度LED屏顯恒流驅動電路，采用標準的SSOP24封裝，用以取代目前在單雙色LED屏幕上使用的通用驅動器件。本專利技術提出了一種電路設計技術實現高精度的LED恒流驅動，該技術包括在傳統的驅動芯片中引入電流修調電路和恒流控制電路。電流修調電路可以使得屏幕上流過任意兩個LED的電流差異最小化，恒流驅動技術可以確保屏幕上的每顆LED在開啟時流過的電流不隨外界環境(電源電壓，溫度等)變化而變化，同時通過一個外接電阻，輸出電流還可以在3mA-45mA之間任意設置。為解決上述問題，本專利技術采用如下技術方案：高精度LED屏顯恒流驅動電路，包括電流修調電路、恒流控制電路、電流輸出驅動電路、16位鎖存器電路和16位移位寄存器電路；16位移位寄存器電路輸出端連接16位鎖存器電路，16位移位寄存器電路將串行輸入數據轉換為并行數據，輸入到16位鎖存器電路，16位移位寄存器電路的輸入信號IN1為來自LED屏顯主控芯片的串行輸入數據，配合時鐘信號IN2；16位鎖存器電路輸出端連接電流輸出驅動電路，16位鎖存器電路將信號輸入至電流輸出驅動電路；電流輸出驅動電路連接恒流控制電路，恒流控制電路連接電流修調電路；所述電流修調電路由四個電阻R1、R2、R3、R4構成的電阻網絡和放大器AMP0構成，四個電阻R1、R2、R3、R4并聯，每個電阻串聯一個開關，開關接地；四個電阻的并聯端連接放大器AMP0的輸入端；放大器AMP0的輸入和輸出端之間并聯電阻R0，放大器AMP0的同向輸入端連接BANDGAP電路輸出的第一基準電壓VREF1。所述恒流控制電路(120)包括四個放大器AMP1、AMP2、AMP3、AMP4；放大器AMP1的同向輸入端接入電流修調電路(110)的輸出電壓VREF1，放大器AMP1的反向輸入端連接電阻R5一端，電阻R5另一端接地，放大器AMP1的反向輸入端接至半導體NMOS4的源極，放大器AMP1的輸出端接至半導體NMOS4的柵極，半導體NMOS4的漏極與半導體PMOS1的漏極連接，半導體PMOS1的漏極與半導體PMOS2的柵極連接，且半導體PMOS1的柵極連接放大器AMP2的同向輸入端，放大器AMP2的同向輸入端與半導體PMOS2的柵極連接，半導體PMOS2的源極以及半導體PMOS3的漏極均與放大器AMP2的反向輸入端連接，半導體PMOS3的柵極連接放大器AMP2的輸出端，半導體PMOS2的源極和半導體PMOS1的源極均連接直流電源，放大器AMP3的反向輸入端連接半導體PMOS3的源極，放大器AMP3的同向輸入端接入第二基準電壓VREF2，放大器AMP3的輸出端連接半導體NMOS1的柵極，半導體NMOS1的漏極與半導體PMOS3的源極連接，半導體PMOS3的源極連接放大器AMP4的同向輸入端，放大器AMP4的反向輸入端連接半導體NMOS2的漏極，放大器AMP4的輸出端連接半導體NMOS3的柵極，半導體NMOS3的源極連接半導體NMOS2的漏極，半導體NMOS1的源極以及半導體NMOS2的源極均接地，半導體NMOS1的柵極與半導體NMOS2的柵極相連，半導體NMOS3的漏極向外輸出電流Iout。本專利技術為16位高精度LED恒流驅動電路芯片，其技術特點如下：1.提出通過芯片內部電流修調的方式來減小芯片與芯片之間輸出電流的差異，并設計了一種電流修調電路(圖2)，該電路可以在10％的范圍內對輸出電流進行校正，通過測試校正過后的芯片可以保證任意芯片任意通道的輸出電流偏差小于3％，極大的提升了顯示屏幕發光的一致性和顯示效果。2.設計一種恒流控制電路(圖3)，該電路可以確保驅動通道打開時，流過LED燈的電流恒定不變。3.設計一個基于技術方案1和技術方案2的16通道高精度LED恒流驅動芯片(圖4)，采用標準的SSOP24封裝用該芯片替代原有的以74HC595為代表的通用芯片。附圖說明圖1是
技術介紹
方案的電路圖；圖2是本專利技術框圖；圖3是圖2中電流修調電路圖；圖4是圖2中恒流控制電路圖。圖中符號說明：高精度LED屏顯恒流驅動電路100、電流修調電路110、恒流控制電路120、電流輸出驅動電路130、16位鎖存器電路140、16位移位寄存器電路150。具體實施方式下面用最佳的實施例對本專利技術做詳細的說明。如圖2所示，高精度LED屏顯恒流驅動電路，包括電流修調電路110、恒流控制電路120)、電流輸出驅動電路130、16位鎖存器電路140和16位移位寄存器電路150；16位移位寄存器電路150輸出端連接16位鎖存器電路140，16位移位寄存器電路150將串行輸入數據轉換為并行數據，輸入到16位鎖存器電路(140)，16位移位寄存器電路150的輸入信號IN1為來自LED屏顯主控芯片的串行輸入數據，配合時鐘信號IN2；16位鎖存器電路140的輸入信號IN3和IN4分別為來自主控芯片的鎖存時鐘信號和使能信號；16位鎖存器電路140輸出端連接電流輸出驅動電路130，16位鎖存器電路(140)將信號輸入至電流輸出驅動電路130，電流輸出驅動電路130根據鎖存器給出的信號打開或者關閉輸出通道；電流輸出驅動電路130連接恒流控制電路120，恒流控制電路120連接電流修調電路110；恒流控制電路120保證打開通道的電流保持恒定，電流修調電路110確保芯片與芯片之間通道電流偏差減至最小。如圖3所示，四個電阻R1、R2、R3、R4構成的電阻網絡與放大器AMP0一起構成了電流修調電路110，四個電阻R1、R2、R3、R4并聯，每個電阻串聯一個開關，開關接地；四個電阻的并聯端連接放大器AMP0的反向輸入端；放大器AMP0的反向輸入端和輸出端之間串聯電阻R0，放大器AMP0的同向輸入端連接BANDGAP電路輸出的第一基準電壓VREF1。該電路的輸入信號來自自身產生的基準電壓，即圖3中的BANDGAP電路。輸出信號作為恒流控制電路的輸入信號VREF1。在芯片測試時，可以通過對芯片的輸出電流采樣，來調整開關S1-S4的導通截止狀態，從而改變VREF1的電壓。VREF1作為恒流控制的輸入電壓將反作用于芯片的輸出電流，從而實現對輸出電流的修調。所述高精度LED屏顯恒流驅動電路采用標準的SSOP24封裝。如圖4所示，所述恒流控制電路120包括四個放大器AMP1、AMP2、AMP3、AMP4；放大器AMP1的同向輸入端接入電流修調電路110的輸出電壓VR本文檔來自技高網...

【技術保護點】
高精度LED屏顯恒流驅動電路，其特征在于，包括電流修調電路(110)、恒流控制電路(120)、電流輸出驅動電路(130)、16位鎖存器電路(140)和16位移位寄存器電路(150)；16位移位寄存器電路(150)輸出端連接16位鎖存器電路(140)，16位移位寄存器電路(150)將串行輸入數據轉換為并行數據，輸入到16位鎖存器電路(140)，16位移位寄存器電路(150)的輸入信號IN1為來自LED屏顯主控芯片的串行輸入數據，配合時鐘信號IN2；16位鎖存器電路(140)輸出端連接電流輸出驅動電路(130)，16位鎖存器電路(140)將信號輸入至電流輸出驅動電路(130)；電流輸出驅動電路(130)連接恒流控制電路(120)，恒流控制電路(120)連接電流修調電路(110)；所述電流修調電路(110)由四個電阻(R1、R2、R3、R4)構成的電阻網絡和放大器(AMP0)構成，四個電阻(R1、R2、R3、R4)并聯，每個電阻串聯一個開關，開關接地；四個電阻的并聯端連接放大器(AMP0)的輸入端；放大器(AMP0)的輸入和輸出端之間并聯電阻(R0)。

【技術特征摘要】
1.高精度LED屏顯恒流驅動電路，其特征在于，包括電流修調電路(110)、恒流控制電路(120)、電流輸出驅動電路(130)、16位鎖存器電路(140)和16位移位寄存器電路(150)；16位移位寄存器電路(150)輸出端連接16位鎖存器電路(140)，16位移位寄存器電路(150)將串行輸入數據轉換為并行數據，輸入到16位鎖存器電路(140)，16位移位寄存器電路(150)的輸入信號IN1為來自LED屏顯主控芯片的串行輸入數據，配合時鐘信號IN2；16位鎖存器電路(140)輸出端連接電流輸出驅動電路(130)，16位鎖存器電路(140)將信號輸入至電流輸出驅動電路(130)；電流輸出驅動電路(130)連接恒流控制電路(120)，恒流控制電路(120)連接電流修調電路(110)；所述電流修調電路(110)由四個電阻R1、R2、R3、R4構成的電阻網絡和放大器AMP0構成，四個電阻R1、R2、R3、R4并聯，每個電阻串聯一個開關，開關接地；四個電阻的并聯端連接放大器AMP0的反向輸入端；放大器AMP0的反向輸入端和輸出端之間串聯電阻R0，放大器AMP0的同向輸入端連接BANDGAP電路輸出的第一基準電壓VREF1。2.如權利要求1所述高精度LED屏顯恒流驅動電路，其特征在于，所述恒流控制電路(120)包括四個放大器AMP1、AMP2、AMP3、AMP4；放大器AMP1的同向輸入端...

【專利技術屬性】
技術研發人員：胥銳，冉建橋，郭燦，
申請(專利權)人：重慶中科芯億達電子有限公司，
類型：發明
國別省市：