專利名稱：高精度led屏顯恒流驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)，具體涉及LED屏顯驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今的單雙色LED顯示屏，驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光通常采用的是通用芯片74HC595，74HC595具有8位鎖存，串并移位寄存器和二態(tài)輸出等功能，每路電流最大輸出可達(dá)35mA,如圖1所示。用74HC595作為L(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng)電路具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)傳輸速度快等優(yōu)點(diǎn)。但其缺點(diǎn)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(diào)整，也不具備耐高壓性能。由于芯片輸出電流不能調(diào)整，LED屏幕的整體亮度將無法調(diào)整，同時(shí)由于芯片通常是單獨(dú)的5V電源供電，缺乏對(duì)高壓的支持將限制輸出通道上可以串聯(lián)LED的個(gè)數(shù)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種高精度LED屏顯恒流驅(qū)動(dòng)電路，本實(shí)用新型的目的是提供一種高精度LED屏顯恒流驅(qū)動(dòng)電路，采用標(biāo)準(zhǔn)的SS0P24封裝，用以取代目前在單雙色LED屏幕上使用的通用驅(qū)動(dòng)器件。本實(shí)用新型提出了一種電路設(shè)計(jì)技術(shù)實(shí)現(xiàn)高精度的LED恒流驅(qū)動(dòng)，該技術(shù)包括在傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)芯片中引入電流修調(diào)電路和恒流控制電路。電流修調(diào)電路可以使得屏幕上流過任意兩個(gè)LED的電流差異最小化，恒流驅(qū)動(dòng)技術(shù)可以確保屏幕上的每顆LED在開啟時(shí)流過的電流不隨外界環(huán)境(電源電壓，溫度等)變化而變化，同時(shí)通過一個(gè)外接電阻，輸出電流還可以在3mA_45mA之間任意設(shè)置。為解決上述問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案高精度LED屏顯恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，包括電流修調(diào)電路(110)、恒流控制電路(120)、電流輸出驅(qū)動(dòng)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(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)，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(hào)INl為來自LED屏顯主控芯片的串行輸入數(shù)據(jù)，配合時(shí)鐘信號(hào)IN2 ;16位鎖存器電路(140)輸出端連接電流輸出驅(qū)動(dòng)電路(130)，16位鎖存器電路(140)將信號(hào)輸入至電流輸出驅(qū)動(dòng)電路(130);電流輸出驅(qū)動(dòng)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(diào)電路(110)。本實(shí)用新型為16位高精度LED恒流驅(qū)動(dòng)電路芯片，其技術(shù)特點(diǎn)如下1.提出通過芯片內(nèi)部電流修調(diào)的方式來減小芯片與芯片之間輸出電流的差異，并設(shè)計(jì)了一種電流修調(diào)電路(圖2)，該電路可以在10%的范圍內(nèi)對(duì)輸出電流進(jìn)行校正，通過測(cè)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(fā)光的一致性和顯示效果。2.設(shè)計(jì)一種恒流控制電路(圖3)，該電路可以確保驅(qū)動(dòng)通道打開時(shí)，流過LED燈的電流恒定不變。3.設(shè)計(jì)一個(gè)基于技術(shù)方案I和技術(shù)方案2的16通道高精度LED恒流驅(qū)動(dòng)芯片(圖4)，采用標(biāo)準(zhǔn)的SS0P24封裝用該芯片替代原有的以74HC595為代表的通用芯片。

圖1是背景技術(shù)方案的電路圖；圖2是本實(shí)用新型框圖；圖3是圖2中電流修調(diào)電路圖；圖4是圖2中恒流控制電路圖。圖中符號(hào)說明高精度LED屏顯恒流驅(qū)動(dòng)電路100、電流修調(diào)電路110、恒流控制電路120、電流輸出驅(qū)動(dòng)電路130、16位鎖存器電路140、16位移位寄存器電路150。
具體實(shí)施方式
下面用最佳的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)的說明。如圖2所示，高精度LED屏顯恒流驅(qū)動(dòng)電路，包括電流修調(diào)電路(110)、恒流控制電路(120)、電流輸出驅(qū)動(dòng)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(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)，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(hào)INl為來自LED屏顯主控芯片的串行輸入數(shù)據(jù)，配合時(shí)鐘信號(hào)IN2 ;16位鎖存器電路(140)的輸入信號(hào)IN3和IN4分別為來自主控芯片的鎖存時(shí)鐘信號(hào)和使能信號(hào)；16位鎖存器電路(140)輸出端連接電流輸出驅(qū)動(dòng)電路(130)，16位鎖存器電路(140)將信號(hào)輸入至電流輸出驅(qū)動(dòng)電路(130)，電流輸出驅(qū)動(dòng)電路(130)根據(jù)鎖存器給出的信號(hào)打開或者關(guān)閉輸出通道；電流輸出驅(qū)動(dòng)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(diào)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(diào)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(gè)電阻(Rl、R2、R3、R4)構(gòu)成的電阻網(wǎng)絡(luò)與放大器(AMPO) —起構(gòu)成了電流修調(diào)電路(110)，四個(gè)電阻(R1、R2、R3、R4)并聯(lián)，每個(gè)電阻串聯(lián)一個(gè)開關(guān)，開關(guān)接地；四個(gè)電阻的并聯(lián)端連接放大器(AMPO)的輸入端；放大器(AMPO)的輸入和輸出端之間并聯(lián)電阻(RO)。該電路的輸入信號(hào)來自自身產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓，即圖3中的BANDGAP電路。輸出信號(hào)作為恒流控制電路的輸入信號(hào)VREF1。在芯片測(cè)試時(shí)，可以通過對(duì)芯片的輸出電流采樣，來調(diào)整開關(guān)S1-S4的導(dǎo)通截止?fàn)顟B(tài)，從而改變VREFl的電壓。VREFl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(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電流的修調(diào)。如圖4所示，所述恒流控制電路(120)包括四個(gè)放大器(AMP1、AMP2、AMP3、AMP4)；電阻(R5)連接放大器(AMPl)輸入端和地線；放大器(AMPl)的輸出端通過半導(dǎo)體(PMOSl)和半導(dǎo)體(NM0S4)連接放大器(AMP2)輸入端，半導(dǎo)體(NM0S4)連接電阻(R5);放大器(AMP2)輸出端通過半導(dǎo)體(PM0S3)分別連接放大器(AMP3)和放大器(AMP4)的輸入端，半導(dǎo)體(PM0S2)和半導(dǎo)體(PM0S3)連接；放大器(AMP3)和放大器(AMP4)的輸出端分別連接三個(gè)半導(dǎo)體(NM0S1、NM0S2、NM0S3)，半導(dǎo)體(NMOSl)連接半導(dǎo)體(PM0S3)。該電路的輸入信號(hào)來自電流修調(diào)電路的輸出VREFl。由于放大器AMPl的鉗位作用，電阻R5上所加的電壓即為VREFl，此時(shí)流過電阻R5的電流即為I=VREF1/R5。PMOSl和PM0S2構(gòu)成經(jīng)典的電流鏡結(jié)構(gòu)，由于放大器AMP2的鉗位作用，PM0S2的柵漏級(jí)電壓等于PMOSl的柵漏電壓，那么流過PM0S2的電流就完全等于流過PMOSl的電流也即是電阻R5的電流，該電流同時(shí)流過NMOSl。NMOSl和NM0S2又構(gòu)成經(jīng)典的電流鏡結(jié)構(gòu)，同時(shí)由于放大器AMP3和AMP4的作用，NMOSl和NM0S2的漏極電壓降完全等于VREF2，那么流過NM0S2的電流則完全取決于NM0S2和NMOSl的寬長(zhǎng)比的比值，設(shè)定NM0S2的寬長(zhǎng)比相對(duì)NMOSl的寬長(zhǎng)比的比值為K，那么流過NM0S2的電流也即是通道的輸出電流等于IOUt=VREFI*K/R5。NM0S3采用了高壓MOS管結(jié)構(gòu)，既提升了芯片輸出端的耐壓能力同時(shí)也保證了通道的恒流能力。為了獲得更高的精度，R5采用外接電阻，同時(shí)由輸出電流公式可知改變電阻R5的值還可以調(diào)整輸出電流的大小。最后應(yīng)說明的是顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求1.高精度LED屏顯恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，包括電流修調(diào)電路(110)、恒流控制電路(120)、電流輸出驅(qū)動(dòng)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(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)，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(hào)INl為來自LED屏顯主控芯片的串行輸入數(shù)據(jù)，配合時(shí)鐘信號(hào)IN2 ； 16位鎖存器電路(140)輸出端連接電流輸出驅(qū)動(dòng)電路(130)，16位鎖存器電路(140)將信號(hào)輸入至電流輸出驅(qū)動(dòng)電路(130);電流輸出驅(qū)動(dòng)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(diào)電路(I 10)，所述高精度LED屏顯恒流驅(qū)動(dòng)電路采用標(biāo)準(zhǔn)的 SS0P24 封裝。
2.如權(quán)利要求1所述高精度LED屏顯恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，N、第二電阻、第三電阻、第四電阻構(gòu)成的電阻網(wǎng)絡(luò)與放大器(AMPO) —起構(gòu)成了電流修調(diào)電路(110)，第一電阻、 第二電阻、第三電阻、第四電阻并聯(lián)，每個(gè)電阻串聯(lián)一個(gè)開關(guān)，開關(guān)接地；四個(gè)電阻的并聯(lián)端連接放大器(AMPO)的輸入端；放大器(AMPO)的輸入和輸出端之間并聯(lián)電阻第六電阻。
3.如權(quán)利要求1所述高精度LED屏顯恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述恒流控制電路 (120)包括第一放大器、第二放大器、第三放大器、第四放大器；第五電阻連接第一放大器輸入端和地線；第一放大器的輸出端通過第一半導(dǎo)體和半導(dǎo)體(NM0S4)連接第二放大器輸入端，半導(dǎo)體(NM0S4)連接第五電阻；第二放大器輸出端通過第三半導(dǎo)體分別連接第三放大器和第四放大器的輸入端，第二半導(dǎo)體和第三半導(dǎo)體連接；第三放大器和第四放大器的輸出端分別連接第四半導(dǎo)體、第五半導(dǎo)體、第六半導(dǎo)體，第四半導(dǎo)體連接第三半導(dǎo)體。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高精度LED屏顯恒流驅(qū)動(dòng)電路，涉及驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)，具體涉及LED屏顯驅(qū)動(dòng)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(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)，輸入到16位鎖存器電路，16位移位寄存器電路的輸入信號(hào)IN1為來自LED屏顯主控芯片的串行輸入數(shù)據(jù)，配合時(shí)鐘信號(hào)IN2；16位鎖存器電路輸出端連接電流輸出驅(qū)動(dòng)電路，16位鎖存器電路將信號(hào)輸入至電流輸出驅(qū)動(dòng)電路；電流輸出驅(qū)動(dòng)電路連接恒流控制電路，恒流控制電路連接電流修調(diào)電路。本實(shí)用新型的目的是提供一種高精度LED屏顯恒流驅(qū)動(dòng)電路，采用標(biāo)準(zhǔn)的SSOP24封裝，用以取代目前在單雙色LED屏幕上使用的通用驅(qū)動(dòng)器件。
文檔編號(hào)G09G3/32GK202887673SQ20122035586
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月23日
發(fā)明者胥銳, 冉建橋, 郭燦 申請(qǐng)人:重慶中科芯億達(dá)電子有限公司