一种并联发光二极管的驱动电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种并联发光二极管的驱动电路，所述电路包括至少一路驱动模块；其中，各路驱动模块包括：发光二极管的阳极接电源，阴极接驱动功率管的漏极；驱动功率管的栅极接斩波运算放大器的负反馈输出端，其源极经采样电阻接地；斩波运算放大器的正反馈输入端接参考电压，其负反馈输入端接驱动功率管的源极，斩波运算放大器的斩波控制信号输入端接交换控制信号；使能晶体管的漏极接斩波运算放大器的输出端，其栅极接使能控制信号，其源极接地；交换控制信号在所述斩波运算器的总工作时间长度内一半时间处于低电平状态、一半时间处于高电平状态。采用本实用新型专利技术实施例，能够保证各路发光二极管的驱动电流具有良好的匹配。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及发光二极管领域，特别是涉及一种并联发光二极管的驱动电路。目前在手持设备(如手机、MP3、MP4、GPS等)中，发光二极管(LED Light-Emitting Diode)作为液晶显示屏的背光照明已经得到广泛的应用。LED的光特性通常由LED工作电流函数描述，控制LED的发光亮度，就是要控制 LED的工作电流。实际应用中，LED驱动电路按LED的连接方式可分为串联驱动和并联驱动 两种。参照图1，为现有技术的并联发光二极管的驱动电路结构图。图1所示驱动电路包 括η (η为正整数)路驱动模块；各路驱动模块结构相同，以第1路驱动模块IOOa为例进行 说明。所述驱动模块IOOa包括发光二极管LED_1、运算放大器0ΡΑ_1、第一晶体管 Mbp_l、第二晶体管Mbn_l、功率管MPower_l和使能晶体管Moff_l。其中，所述发光二极管LED_1的阳极接电源Vcc，阴极接功率管MPowerJ的漏极； 所述功率管MPowerJ的栅极和第二晶体管Mbn_l的栅极一同接运算放大器0PA_1的输出 端，功率管MPowerJ的源极和第二晶体管Mbn_l的源极一同接地；所述运算放大器0PA_1 的正反馈输入端、第二晶体管Mbn_l的漏极一同接第一晶体管Mbp_l的漏极，运算放大器 0PA_1的负反馈输入端接所述功率管MPoWer_l的漏极；所述第一晶体管Mbp_l的源极接 芯片电源Vdd ！，其栅极接偏置电压PBIAS ；所述使能晶体管Moff_l的漏极接运算放大器 0PA_1的输出端，其源极接地，其栅极接使能信号Enable。图1所示驱动电路中，对于各驱动模块，通过第一晶体管Mbp_i输入参考电流，经 运算放大器0PA_i、功率管MPowerj和第二晶体管Mbn_i的作用，使LED_i的驱动电流Imii与第一晶体管Mbp_i上的漏极电流成固定比例关系，该比例系数为MPowerj的沟道宽长 比与第二晶体管Mbn_i的沟道宽长比的比例数值。如果不考虑运算放大器0PA_i的输入失 调电压，则LED_i的驱动电流计算方法如式(1)所示其中，Ileiu为LED_i的驱动电流」为第一晶体管Mbp_i的漏极电流Jmpotct」为 功率管MPowerj的沟道宽，Lmpotct+i为功率管MPowerj的沟道长；Wttbn+i为第二晶体管Mbn_ i的沟道宽，Ltlbn i为第二晶体管Mbn_i的沟道长。故LED_i的驱动电流与第一晶体管Mbp_i中的电流比例由第一晶体管Mbp_i、第二 晶体管Mbn_i和功率管MPowerj的沟道宽长比的比例系数决定(i = 1、2…η)。如果，令 第一晶体管Mbp_i、第二晶体管Mbn_i和功率管MPower_i (i = 1、2…η)的沟道宽长比的比
技术介绍
例系数相等，并且各驱动模块的第一晶体管Mbp_l、Mbp_2…Mbp_n之间的沟道宽长比相等， 则理论上LED_1、LED_2…LED_n的驱动电流应该完全相同。但在实际应用中，现有技术所述驱动电路存在以下问题(1)运算放大器0PA_i存在输入失调电压Vosi，故功率管MPower_i的漏极电压与 第二晶体管Mbn_i的漏极电压不完全相等，差值即为运算放大器0PA_i(i = 1、2…η)的输 入失调电压。因此第二晶体管Mbn_i与功率管MPowerj的工作状态不完全一样，它们之间 的电流匹配会下降；(2)功率管MPowerj的沟道宽长比远大于第二晶体管Mbn_i的沟道宽长比，功率 管MPowerj与第二晶体管Mbn_i的阈值电压容易存在失配现象，因此功率管MPowerj与 第二晶体管Mbn_i的电流比例不完全由它们的沟道宽长比的比例系数决定；(3)各驱动模块的第一晶体管Mbp_l、Mbp_2…Mbp_n之间的电流由于阈值电压失 配或者沟道宽长比的失配也会存在失配问题。因此，对于现有技术所述驱动电路，很难实现各路发光二极管LED_i之间的驱动 电流的匹配。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种并联发光二极管的驱动电路，能够保 证各路发光二极管的驱动电流具有良好的匹配。为实现上述目的，本技术提供了一种并联发光二极管的驱动电路，所述电路 包括至少一路驱动模块；其中，各路驱动模块包括发光二极管、斩波运算放大器、驱动功 率管、采样电阻、使能晶体管；所述发光二极管的阳极接电源，阴极接驱动功率管的漏极；所述驱动功率管的栅 极接斩波运算放大器的输出端，其源极经采样电阻接地；所述斩波运算放大器的正反馈输 入端接参考电压，其负反馈输入端接所述驱动功率管的源极，所述斩波运算放大器的斩波 控制信号输入端接交换控制信号；所述使能晶体管的漏极接斩波运算放大器的输出端，其 栅极接使能控制信号，其源极接地；所述交换控制信号在斩波运算器的总工作时间长度内一半时间处于低电平状态、 一半时间处于高电平状态。优选地，所述斩波运算放大器包括偏置电流镜、第一级差分放大器的输入晶体管 对、第一级差分放大器的电流镜晶体管对；其中，所述输入晶体管对作为所述斩波运算放大器的负反馈输入端和正反馈输入端分 别接驱动功率管的源极和参考电压；所述电流镜晶体管对中的一个晶体管连接成二极管形 式，其漏端、栅端和电流镜晶体管对中的另一个晶体管的栅端连接在一起；所述输入晶体管对用于将第一级差分放大器的输入差分电压转换成差分电流；所 述电流镜晶体管对用于将差分电流转换成第一级差分放大器的单端电压输出；当所述交换控制信号高、低电平切换时，所述斩波运算放大器的第一级差分放大 器的输入晶体管对发生电学位置交换，同时所述第一级差分放大器的电流镜晶体管对之间 发生电学位置交换。优选地，所述斩波运算放大器包括第一晶体管和第二晶体管共栅极连接，其栅极公共端接栅极偏置电压；所述第一 晶体管和第二晶体管共源极连接，其源极公共端接工作电压；所述第一晶体管的漏极同时 接第三晶体管的源极和第四晶体管的源极；所述第三晶体管的漏极接第五晶体管的漏极； 所述第四晶体管的漏极接第六晶体管的漏极；所述第五晶体管的栅极和所述第六晶体管的 栅极相连，所述第五晶体管的源极和第六晶体管的源极共同接地；所述第二晶体管的漏极 接所述第七晶体管的漏极；所述第七晶体管的源极接地；所述密勒补偿电容接在第七晶体 管的漏极与栅极之间；运算放大器的输入端接所述交换控制信号，其输入端还接第一开关的控制端、第 二开关的控制端、第三开关的控制端、以及第四开关的控制端，其输出端接第五开关的控制 端、第六开关的控制端、第七开关的控制端、以及第八开关的控制端；所述第一开关的第一触点与第五开关的第一触点相连，二者的公共端接所述第三 晶体管的栅极；所述第二开关的第一触点与第六开关的第一触点相连，二者的公共端接所 述第四晶体管的栅极；所述第三开关的第一触点与第七开关的第一触点相连，二者的公共 端接所述第五晶体管和第六晶体管的栅极公共端；所述第四开关的第一触点与第八开关的 第一触点相连，二者的公共端接所述第七晶体管的栅极；所述第三开关的第二触点和所述第八开关的第二触点相连，其公共端接所述第三 晶体管和第五晶体管的漏极公共端；所述第四开关的第二触点和所述第七开关的第二触点 相连，其公共端接所述第四晶体管和第六晶体管的漏极公共端；所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种并联发光二极管的驱动电路，其特征在于，所述电路包括至少一路驱动模块；其中，各路驱动模块包括：发光二极管、斩波运算放大器、驱动功率管、采样电阻、使能晶体管；　　所述发光二极管的阳极接电源，阴极接驱动功率管的漏极；所述驱动功率管的栅极接斩波运算放大器的输出端，其源极经采样电阻接地；所述斩波运算放大器的正反馈输入端接参考电压，其负反馈输入端接所述驱动功率管的源极，所述斩波运算放大器的斩波控制信号输入端接交换控制信号；所述使能晶体管的漏极接斩波运算放大器的输出端，其栅极接使能控制信号，其源极接地；　　所述交换控制信号在斩波运算器的总工作时间长度内一半时间处于低电平状态、一半时间处于高电平状态。

【技术特征摘要】
一种并联发光二极管的驱动电路，其特征在于，所述电路包括至少一路驱动模块；其中，各路驱动模块包括发光二极管、斩波运算放大器、驱动功率管、采样电阻、使能晶体管；所述发光二极管的阳极接电源，阴极接驱动功率管的漏极；所述驱动功率管的栅极接斩波运算放大器的输出端，其源极经采样电阻接地；所述斩波运算放大器的正反馈输入端接参考电压，其负反馈输入端接所述驱动功率管的源极，所述斩波运算放大器的斩波控制信号输入端接交换控制信号；所述使能晶体管的漏极接斩波运算放大器的输出端，其栅极接使能控制信号，其源极接地；所述交换控制信号在斩波运算器的总工作时间长度内一半时间处于低电平状态、一半时间处于高电平状态。2.根据权利要求1所述的并联发光二极管的驱动电路，其特征在于，所述斩波运算放 大器包括偏置电流镜、第一级差分放大器的输入晶体管对、第一级差分放大器的电流镜晶 体管对；其中，所述输入晶体管对作为所述斩波运算放大器的负反馈输入端和正反馈输入端分别接 驱动功率管的源极和参考电压；所述电流镜晶体管对中的一个晶体管连接成二极管形式， 其漏端、栅端和电流镜晶体管对中的另一个晶体管的栅端连接在一起；所述输入晶体管对用于将第一级差分放大器的输入差分电压转换成差分电流；所述电 流镜晶体管对用于将差分电流转换成第一级差分放大器的单端电压输出；当所述交换控制信号高、低电平切换时，所述斩波运算放大器的第一级差分放大器的 输入晶体管对发生电学位置交换，同时所述第一级差分放大器的电流镜晶体管对之间发生 电学位置交换。3.根据权利要求1或2所述的并联发光二极管的驱动电路，其特征在于，所述斩波运算 放大器包括第一晶体管和第二晶体管共栅极连接，其栅极公共端接栅极偏置电压；所述第一晶体 管和第二晶体管共源极连接，其源极公共端接工作...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘祖韬，史刚，程坤，孙建波，
申请(专利权)人：BCD半导体制造有限公司，
类型：实用新型
国别省市：KY[开曼群岛]