一种对EMI具有较强抑制能力的LED驱动芯片制造技术

本发明专利技术公开了一种对EMI具有较强抑制能力的LED驱动芯片，包括LED电流源矩阵（100）、时钟模块（101）、数字逻辑（102）、IO控制逻辑（103）和基准电流模块（104）；基准电流模块（104）提供参考电流，时钟模块（101）产生扩频时钟信号输出到数字逻辑（102），数字逻辑（102）根据显示内容控制IO控制逻辑（103）输出相应的LED电流源矩阵（100）的栅极控制信号；扩频技术降低单频点时钟信号带宽窄能量集中引起的电磁干扰效应；奇偶行数反相延迟以及组间延迟开启降低电磁干扰效应；调节列单元开启速率降低列开启瞬间大电流引起的电磁干扰效应。本专利提出的LED驱动芯片具有良好的EMI抑制能力，能够很好的应用于消费类LED显示领域。应用于消费类LED显示领域。应用于消费类LED显示领域。

【技术实现步骤摘要】
一种对EMI具有较强抑制能力的LED驱动芯片


[0001]本专利技术主要涉及LED驱动芯片设计领域，尤其指一种对EMI具有较强抑制能力的LED驱动芯片。

技术介绍

[0002]对于传统LED驱动芯片应用领域，电磁干扰主要出现在开关电路的电源中，而开关电路是开关电源的主要干扰源之一。开关电路是LED驱动电源的核心，开关电路主要由开关管和电流源矩阵组成，它产生的du/dt具有较大幅度的脉冲，频带较宽且谐波丰富。另外，由于传统的LED驱动芯片工作的主频时钟为单频点时钟，该时钟翻转引起的电源波动也是电磁干扰的主要干扰源之一。在LED驱动芯片应用方案中，开关电路产生电流尖峰信号，而当负载电流变化时也会产生电流尖峰信号；对于上述干扰源，目前传统的解决方案主要从硬件的角度进行实现，例如，在LED驱动芯片的电源端增加电感和电容等元器件，利用电感和电容的谐振，削弱芯片内部开关阵列状态跳变引起的电压和电流重叠引起的电磁干扰效应；某些应用甚至采用简易式单级EMI滤波器，抑制开关电源适配器的电源干扰；另外，通过改善PCB板的电磁兼容性设计和主动增强受干扰体的抗干扰能力；上述解决EMI问题的方案均会较大增加整个应用方案的BOM成本，增大产品的故障率。因此，设计出对EMI具有较强抑制能力的LED驱动芯片是本领域发展的一个必然趋势，如何将各种硬件抑制EMI效应的技术植入到LED驱动芯片内是一个亟需解决的问题。
[0003]因此，有必要提供一种改进的LED驱动芯片来克服上述缺陷。
[0004]解决上述技术问题，本专利技术提出了一种对EMI具有较强抑制能力的LED驱动芯片，包括LED电流源矩阵（100）、时钟模块（101）、数字逻辑（102）、IO控制逻辑（103）和基准电流模块（104）；通过基准电流模块（104）为LED电流源矩阵（100）提供参考电流，时钟模块（101）产生具有带宽和深度可调制的扩频时钟信号输出到数字逻辑（102），数字逻辑（102）根据显示内容控制IO控制逻辑（103）输出相应的LED电流源矩阵（100）的栅极控制信号；对于时钟模块（101），通过扩频技术降低单频点时钟信号带宽窄能量集中引起的电磁干扰效应；结合数字逻辑对行阵列的奇偶行数进行反相延迟以及组间延迟开启降低同一列中不同行开启引起出现的大电流跳变引起的电磁干扰效应；通过IO控制逻辑实现对LED电流源矩阵（100）的列单元开启速率进行调节降低列开启瞬间大电流引起的电磁干扰效应。最终，通过上述片内技术，削弱LED驱动芯片工作过程中出现EMI效应，达到降低整个方案BOM成本，简化硬件设计复杂度，提高应用方案的竞争力。

技术实现思路

[0005]本专利技术主要解决的问题在于：针对现有LED应用方案存在的问题，本专利技术提供一种对EMI具有较强抑制能力的LED驱动芯片，该芯片通过片内集成时钟频率扩展技术、电流源矩阵开启延迟和反相技术以及驱动管栅极跳变斜率可调技术，大大降低芯片工作过程中由于大电流驱动管状态跳变引起的电磁干扰效应，同时削弱时钟信号引起的数字逻辑翻转和
电源充放电引起的电磁干扰效应。另外，由于采用片内集成上述抑制EMI效应的技术，使得整个应用方案外围器件大大减小，降低了方案的故障率以及提高了终端产品的竞争力。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提出的解决方案为：包括LED电流源矩阵（100）、时钟模块（101）、数字逻辑（102）、IO控制逻辑（103）和基准电流模块（104），其中基准电流模块（104）的输出连接LED电流源矩阵（100）的第一输入端，时钟模块（101）的输出连接数字逻辑（102）的输入端，数字逻辑（102）输出连接IO控制逻辑（103）的输入端，IO控制逻辑（103）的输出连接LED电流源矩阵（100）的第二输入端。
[0007]上述的LED驱动芯片，其特征在于：时钟模块（101）采用扩频技术对内置时钟源进行频率带宽和频率深度调制，降低单频点时钟源频率带宽窄能量集中引起的电磁干扰效应，其中内置时钟源可以采用但不限于张弛振荡器技术实现。
[0008]上述的LED驱动芯片，其特征在于：数字逻辑（102）采用行分组方式对显示内容产生相应的行显示控制信号，其中组内相邻行显示信号采用反相延迟技术实现，组间采用延迟开启技术控制，降低LED驱动芯片显示时多行同时翻转出现大电流而引起的电磁干扰效应；
[0009]上述的LED驱动芯片，其特征在于：IO控制逻辑（103）基于数字逻辑输出控制信号，实现LED电流源矩阵列单元栅极跳变斜率可调，降低LED驱动芯片列单元大电流跳变引起的电磁干扰效应。
[0010]上述的LED驱动芯片，其特征在于：LED电流源矩阵（100）基于第一输入端接收到的基准电流模块（104）输出获得目标电流大小的灌电流形式的行阵列，同时基于第二输入端接收到的IO控制逻辑（103）输出的表征显示内容的行列控制信号，LED电流源矩阵（100）的行列电流源阵列实现相应的输出翻转。
[0011]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0012]1、具有较低的电磁干扰的特性。与传统的LED驱动芯片相比，本专利技术采用降低EMI效应的频率扩展技术、电流源矩阵延迟开启和反相开启技术以及大电流功率管栅极电压跳变斜率可调技术，极大削弱芯片正常工作时所引起的电磁干扰效应。
[0013]2、具有应用方案开发外围器件少，整体BOM成本低的优势。与传统的LED驱动芯片相比，本专利技术通过片内实现降低EMI效应的频率扩展技术、电流源矩阵延迟开启和反相开启技术以及大电流功率管栅极电压跳变斜率可调技术，减少了传统应用方案中的电源端的滤波网络、EMI滤波器等器件，具有较好产品竞争力。
附图说明
[0014]图1是传统技术的LED驱动芯片结构示意图；
[0015]图2是本专利技术提出的LED驱动芯片结构示意图；
[0016]图3是采用扩展技术实现的时钟模块结构示意图；
[0017]图4是相同调制周期不同调制深度的扩频时钟频谱特性；
[0018]图5是不同调制周期相同调制深度的扩频时钟频率特性；
[0019]图6是不同调制周期不同调制深度的扩频时钟频率特性；
[0020]图7是本专利技术提出的IO控制逻辑的结构示意图；
[0021]图8是本专利技术提出的LED电流源矩阵结构示意图；
[0022]图9是本专利技术LED电流源矩阵应用示意图；
[0023]图10是本专利技术行阵列组内栅极控制信号波形示意图；
[0024]图11是本专利技术行阵列组间栅极控制信号波形示意图。
具体实施方式
[0025]以下将结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。
[0026]请参阅图3所示，本专利技术的一种对EMI具有较强抑制能力的LED驱动芯片，包括LED电流源矩阵（100）、时钟模块（101）、数字逻辑（102）、IO控制逻辑（103）和基准电流模块（104），其中基准电流模块（104）的输出连接LED电流源矩阵（100）的第一输入端，时钟模块（101）的输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对EMI具有较强抑制能力的LED驱动芯片，其特征在于：包括LED电流源矩阵（100）、时钟模块（101）、数字逻辑（102）、IO控制逻辑（103）和基准电流模块（104），其中基准电流模块（104）的输出连接LED电流源矩阵（100）的第一输入端，时钟模块（101）的输出连接数字逻辑（102）的输入端，数字逻辑（102）输出连接IO控制逻辑（103）的输入端，IO控制逻辑（103）的输出连接LED电流源矩阵（100）的第二输入端。2.如权利要求1所述的LED驱动芯片，其特征在于：时钟模块（101）采用扩频技术对内置时钟源进行频率带宽和频率深度调制，降低单频点时钟源频率带宽窄能量集中引起的电磁干扰效应，其中内置时钟源可以采用但不限于张弛振荡器技术实现。3.如权利要求1所述的LED驱动芯片，其特征在于：数...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭斌，蒋仁杰，李俊丰，谭晓强，李亚，
申请(专利权)人：长沙锐逸微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：