一种双端电流源及包含该双端电流源的ＬＥＤ驱动器，所述双端电流源用于驱动发光二极管，包含：恒流偏置单元，包含由栅极相互连接的第一ＮＭＯＳ管和第二ＮＭＯＳ管构成的升压电流镜，和与该升压电流镜连接的电流参考电路；内部电压产生单元，连接所述电流参考电路；和功能控制单元，包含亮度调节模块，该亮度调节模块与所述电流参考电路连接。本发明专利技术能实现更多的成本节约和更小的芯片尺寸。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种LED驱动器，特别是涉及一种LED驱动器的双端电流源。
技术介绍
由于LED的简便及低成本，因而被广泛地使用在可携式的产品中，当使用一个以 上的LED当作电源时，须控制每一个LED的亮度一致，又LED的亮度正比于所通过的电流， 因此控制供应至每一 LED的电流大小，即控制每一个LED的亮度。一般来说，LED所搭配的 电流源须考虑其成本问题，影响成本的一个重要因素是外部部件的数量。现有的LED驱动器常用的有降压型和升压型两种，参见图1和图2。图1所示为 BUCK型LED驱动器，即降压型LED驱动器，图2所示为BOOST型LED驱动器，即升压型LED 驱动器。但这两种驱动器都具有若干外部部件，并且LED的数量受电源能够承受的电压限 定。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种双端电流源，该双端电流源外 部部件少，且LED的数量不受电源能够承受的电压限制。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案一种双端电流源，用于驱动发光二极管，包含恒流偏置单元，包含由栅极相互连 接的第一 NMOS管和第二 NMOS管构成的升压电流镜，和与该升压电流镜连接的电流参考电 路；内部电压产生单元，连接所述电流参考电路；和功能控制单元，包含亮度调节模块，该 亮度调节模块与所述电流参考电路连接。优选地，所述功能控制单元还包含与所述电流参考电路连接的保护模块，该保护 模块包含短路保护模块，该短路保护模块根据内部检测装置所检测到的两个端子之间的电 压，相应降低输出电流。优选地，所述保护模块还包含与所述电流参考电路连接的过温保护模块，该过温 保护模块根据内部温度检测器所检测到的结温，相应调节输出电流。优选地，所述内部电压产生单元，包含与稳压二极管连接的电阻和第三NMODS管， 该第三NMOS管的栅极与所述稳压二极管连接，该第三NMOS管的源极与所述电流参考电路 连接，该第三NMOS管的漏极与电源正端连接。优选地，所述恒流偏置单元还包含运算放大器，该运算放大器的同相输入端连接 第一 NMOS管的漏极，反相输入端连接第二 NMOS管的漏极，输出端连接第四NMOS管的栅极， 该第四NMOS管的源极连接第二 NMOS管的漏极。优选地，所述发光二极管驱动器的输入电压范围在85V到265V之间。优选地，本专利技术还提供一种发光二极管驱动器，其包含前述的双端电流源。优选地，本专利技术另外提供一种电子设备，其也包含前述的双端电流源。本专利技术所采用的技术方案的优点是3(1)本专利技术双端电流源只与双端电压差有关，当与LED负载串联应用时，总的输入 电压减去LED负载两端的电压即为装置两端的电压差。本专利技术通过在驱动器内置内部电压 产生单元，当装置两端的电压差在最小电压差和击穿电压之间变化时，内部电压相对保持 不变，内部电流源稳定不变。当LED负载电压变化时只需保证装置两端的电压差在最小电 压差和击穿电压之间就能正常工作，所以装置所驱动的LED的数量在一定的范围内不受装 置所承受的总的输入电压的限制。(2)本专利技术双端电流源只与双端电压差有关，当装置两端的电压差在最小电压差 和击穿电压之间变化时，内部电压相对保持不变，内部电流源稳定不变，保证LED正常工 作。本专利技术省略了外部部件，这不但减小了材料清单成本，而且还降低了放置更多组件所需 的额外生产成本，并实现了解决方案尺寸的缩小。(3)本专利技术通过在驱动器内置内部电压产生单元，当双端电压差在最小输入电压 差和击穿电压之间变化时，内部电压相对保持不变，内部电流源稳定，可以通过改变LED的 数量使总的输入电压减去LED负载两端的电压保持在装置最小输入电压差和装置击穿电 压之间，该装置能在较宽的输入电压范围内为LED提供稳定的电流，本专利技术能够应用于大 多数LED，包括家用交流装置，其电压范围在85V到265V之间。(4)本专利技术内置短路保护模块，根据内部检测装置所检测到的两个端子之间的电 压，来相应降低输出电流，能有效降低总功耗，避免系统发生故障，例如发生短路。(5)本专利技术与LED负载串联应用时，恒定的电流流过装置和负载，装置的效率可以 仅通过调节LED负载与装置之间的电压降比值实现，其可以被设计为超过98%。下面结合附图对本专利技术的实施和优点作进一步解释。附图说明图1是现有的一种降压型LED驱动器；图2是现有的一种升压型LED驱动器；图3显示LED的亮度与电流偏差值成正比；图4显示依据本专利技术的一种双端电流源；图5显示依据本专利技术的另一种双端电流源；图6显示本专利技术同相电压在很大范围内变化时，输出电流的模拟值保持不变。 具体实施例方式图3显示LED的亮度与电流偏差值成正比，提供恒定的电流偏差值地最简单和有 效的方式是直接由电源向LED提供。如图所示为结点温度为25°C时，相对流量和效能与前 向电流之间的关系，横坐标为前向电流，纵坐标为典型相对通量和典型相对效能。参考图4，本专利技术所提供的用于驱动发光二极管的双端电流源100，包含恒流偏 置单元10，其包含由栅极相互连接的第一 NMOS管101和第二 NMOS管102构成的升压电流 镜，和与该升压电流镜连接的电流参考电路103 ；内部电压产生单元20，连接所述电流参考 电路103 ；和功能控制单元30，包含亮度调节模块301，该亮度调节模块301与所述电流参 考电路103连接。所述恒流偏置单元10中，电流提供部件104和第一 NMOS管101组成偏置电流产4生模块，作为内部精准电流参考电路103，用于产生偏置电流，经第二 NMOS管102镜像产生 放大电流，将电流升至期望值。 所述内部电压产生单元20，包含与稳压二极管201连接的电阻202和第三NMOS管 203，该第三NMOS管203的栅极与所述稳压二极管202连接，该第三NMOS管203的源极与 所述电流提供部件104连接，该第三NMOS管203的漏极与电源正端连接。 在本专利技术另一实施例中，所述功能控制单元20还包含与所述电流参考电路连接 的保护模块302，该保护模块可以包含短路保护模块，该短路保护模块根据内部检测装置两 端303和304之间的电压差，相应降低输出电流。这样，当一个LED被短路时，通过装置的 电压也被相同程度的扩大。当有更多LED被短路时，电压就可能超出装置的击穿电压。内 部比较器被用于检测输入电压。当输入电压超过一设定极限时，LED的电流值就被减小，比 如，从20mA减至10mA。在这种情况下，其有效的将系统的功耗减小了一半。作为警告，LED 的亮度也被降低。所述保护模块还可以包含与所述电流提供部件104连接的过温保护模块，该过温 保护模块根据内部温度检测器所检测到的结温，相应调节输出电流。如图4所示，本专利技术的LED驱动电路，内部电压Vinternal随输入电压的升高而升 高，其值为Vin-Vt。而当输入电压大于一阈值时，内部电压Vinternal不随输入电压变化 而保持稳定。内部参考电流电路在电压达到一阈值时开始工作。该参考电流之后通过电流 镜电路被扩大N倍，例如，若内部参考电流Iref = IOuA,比值η = 2000，则放大后的电流 Ipower = 20mA。由于第一 NMOS管101和第二 NMOS管102的漏极电压不能保证完全相等， 这就降低了共源共栅电流镜的电流本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双端电流源，用于驱动发光二极管，包含：恒流偏置单元，包含由栅极相互连接的第一ＮＭＯＳ管和第二ＮＭＯＳ管构成的升压电流镜，和与该升压电流镜连接的电流参考电路；内部电压产生单元，连接所述电流参考电路；以及功能控制单元，包含亮度调节模块，该亮度调节模块与所述电流参考电路连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：方展忠，代国定，陈跃，胡波，
申请(专利权)人：昌芯西安集成电路科技有限责任公司，深圳市泰德工业产品设计有限公司，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]
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