【技术实现步骤摘要】
本专利技术总体上涉及用于驱动发光二极管(LED)的驱动器，并且，更具体地，涉及在LED驱动器中的用于精确控制LED的输出电流的电流控制电路。
技术介绍
当前，全集成的LED驱动器和电流控制产品由于没有考虑由系统、工艺差异、寄生效应和调光(dimming)等引起的偏差(offset)，因此不能高精度地控制驱动LED的电流。在使用现有的全集成LED驱动器驱动LED时，如果要求高精度的电流，则要使用精确的外部电阻器。然而，在传统的基于外部电阻器的方法中，接地电压偏差会成为一个失配来源，该接地电压偏差随着LED输出电流不同而变化。另外，在升压调节拓扑中，传统的方法无法支持所谓的LDO(low dropout regulator，低压降调节器)模式，所述LDO模式即为升压器的输入电压大于LED所需的电压的模式。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在的上述问题，期望提出一种新的用于驱动LED的电路和方法来解决上述问题中的一个或多个。本专利技术的一个目的是，使全集成的LED驱动器在不使用外部元件的情况下通过自动消除偏差的方法来获得良好的输出电流精度。因此，本专利技术提出了一种全集成的精确LED输出电流控制电路和方法，并且该电路和方法可与稍后将描述的真实的(true)脉冲宽度调制(PWM)调光无缝地结合。根据本专利技术的一个方面，提供了一种电流控制电路，其包括：参考电流源单元，被配置为产生...
【技术保护点】
一种电流控制电路，包括：参考电流源单元，被配置为产生参考电流；电流感测电路，所述电流感测电路包括其第一端子与所述参考电流源单元连接的参考电阻器、其阻值与所述参考电阻器的阻值成第一比例的感测电阻器、其源极与所述感测电阻器的第一端子连接的第一晶体管、以及误差放大器；以及第一开关电容电路，被配置为在开关信号为第一电平时对在所述参考电阻器的第一端子处的参考电压进行采样，并且在所述开关信号为第二电平时将所采样的参考电压传递到所述感测电阻器的第一端子，以使得所述感测电阻器的第一端子处的电压等于所述参考电阻器的第一端子处的电压；其中所述误差放大器的输出能够通过所述第一开关电容电路而耦接到所述第一晶体管的栅极，并且所述电流控制电路控制通过所述感测电阻器的电流以使其与所述参考电流成第二比例，所述第二比例为所述第一比例的倒数。
【技术特征摘要】
1.一种电流控制电路，包括：
参考电流源单元，被配置为产生参考电流；
电流感测电路，所述电流感测电路包括其第一端子与所述参考电流
源单元连接的参考电阻器、其阻值与所述参考电阻器的阻值成第一比例
的感测电阻器、其源极与所述感测电阻器的第一端子连接的第一晶体管、
以及误差放大器；以及
第一开关电容电路，被配置为在开关信号为第一电平时对在所述参
考电阻器的第一端子处的参考电压进行采样，并且在所述开关信号为第
二电平时将所采样的参考电压传递到所述感测电阻器的第一端子，以使
得所述感测电阻器的第一端子处的电压等于所述参考电阻器的第一端子
处的电压；
其中所述误差放大器的输出能够通过所述第一开关电容电路而耦接
到所述第一晶体管的栅极，并且所述电流控制电路控制通过所述感测电
阻器的电流以使其与所述参考电流成第二比例，所述第二比例为所述第
一比例的倒数。
2.根据权利要求1所述的电流控制电路，其中，所述误差放大器的
正相输入端连接到共模输入电压，并且所述第一开关电容电路包括：
第一电容器，其第一端子连接到所述误差放大器的反相输入端；
第一开关单元，其被连接在所述参考电阻器的第一端子与所述第一
电容器的第二端子之间；
第二开关单元，其被连接在所述第一电容器的第二端子与所述感测
电阻器的第一端子之间；
第三开关单元，其被连接在所述误差放大器的反相输入端与所述误
差放大器的输出端之间；
第四开关单元，其被连接在所述第一晶体管的栅极与所述误差放大
器的输出端之间；
其中，所述第一开关电容电路中的第一开关单元到第四开关单元被
配置为：
在所述开关信号为第一电平时，第一开关单元和第三开关单元导通，
第二开关单元和第四开关单元断开；
在所述开关信号为第二电平时，第一开关单元和第三开关单元断开，
第二开关单元和第四开关单元导通。
3.根据权利要求1所述的电流控制电路，还包括第二开关电容电路，
所述第二开关电容电路被配置为在开关信号为第一电平时对在所述参考
电阻器的第二端子处的电压进行采样，并且在所述开关信号为第二电平
时将所采样的第二端子处的电压传递到所述感测电阻器的第二端子，以
使得所述感测电阻器两端的电压降等于所述参考电阻器两端的电压降。
4.根据权利要求3所述的电流控制电路，其中，所述第二开关电容
电路包括：
第二电容器，其第一端子连接到所述误差放大器的正相输入端；
第五开关单元，其被连接在所述参考电阻器的第二端子与所述第二
电容器的第二端子之间；
第六开关单元，其被连接在所述第二电容器的第二端子与所述感测
电阻器的第二端子之间；
第七开关单元，其被连接在所述误差放大器的正相输入端与共模输
入电压之间；
其中，所述第二开关电容电路中的第五开关单元到第七开关单元被
配置为：
在所述开关信号为第一电平时，第五开关单元和第七开关单元导通，
第六开关单元断开；
在所述开关信号为第二电平时，第五开关单元和第七开关单元断开，
第六开关单元导通。
5.根据权利要求1-4中的任一权利要求所述的电流控制电路，其
中，所述电流感测电路还包括控制晶体管，所述控制晶体管的源极与所
述第一晶体管的漏极连接，所述控制晶体管的栅极连接到控制信号。
6.根据权利要求5所述的电流控制电路，其中，所述控制信号为脉
冲宽度调制信号，并且被用作所述开关信号。
7.根据权利要求5所述的电流控制电路，还包括内部时钟和逻辑与
电路，其中，所述逻辑与电路的输入为所述控制信号和所述内部时钟，
所述逻辑与电路的输出用作所述开关信号。
8.根据权利要求5所述的电流控制电路，还包括开关信号产生电路
和内部时钟，所述开关信号产生电路被配置为使得：
在所述控制信号为第一电平时所述开关信号为第一电平；
当所述控制信号变为第二电平时，所述开关信号变为第二电平，但
是在所述控制信号的第二电平的持续时间大于阈值时所述开关信号将跟
随所述内部时钟变化。
9.根据权利要求1所述的电流控制电路，其中，所述电流感测电路
还包括保持电容器，所述保持电容器被连接在所述感测电阻器的第二端
子与所述第一晶体管的栅极之间。
10.根据权利要求1所述的电流控制电路，其中，所述参考电流从
所述参考电阻器的第一端子流向所述参考电阻器的第二端子，所述参考
电阻器的第二端子和所述感测电阻器的第二端子接地，所述第一晶体管
为NMOS晶体管。
11.根据权利要求1所述的电流控制电路，其中，所述参考电流从
所述参考电阻器的第二端子流向所述参考电阻器的第一端子，所述参考
\t电阻器的第二端子和所述感测电阻器的第二端子连接到外部电压，所述
第一晶体管为PMOS晶体管。
12.根据权利要求1所述的电流控制电路，其中，所述参考电流源
单元包括参考电流源以及第二晶体管和第三晶体管，第二晶体管的栅极
和漏极以及第三晶体管的栅极一起连接到所述参考电流源，第二晶体管
的源极与第三晶体管的漏极连接，并且第三晶体管的源极与所述参考电
阻器的第一端子连接。
13.一种用于驱动一个或更多个串联的发光二极管的驱动器，包括：
升压电路，被配置为输出大于输入电压的输出电压；以及
根据权利要求1-12中的任一权利要求所述的电流控制电路，所述
电流控制电路被配置为控制流过发光二极管的电流为预定的值，并且向
所述升压电路输出反馈电压和裕量电压以便以负反馈方式调节所述输出
电压。
14.根据权利要求13所述的驱动器，其中，所述电流控制电路连接
到发光二极管的阴极，并且所述输出电压连接到发光二极管的阳极。
15.根据权利要求13所述的驱动器，其中，所述电流控制电路连接
到发光二极管的阳极，发光二极管的阴极接地，并且所述输出电压连接
到所述感测电阻器和所述参考电阻器的第二端子。
16.根据权利要求13所述的驱动器，其中，所述升压电路包括另一
个误差放大器；
其中，所述电流控制电路还包括控制晶体管，所述控制晶体管的源
极与所述第一晶体管的漏极连接，所述控制晶体管的栅极连接到控制信
号，所述控制晶体管的漏极连接到发光二极管的阳极或阴极；
其中，所述参考电流源单元包括参考电流源以及第二晶体管和第三
\t晶体管，第二晶体管的栅极和漏极以及第三晶体管的栅极一起连接到所
述参考电流源，第二晶体管的源极与第三晶体管的漏极连接，并且第三
晶体管的源极与所述参考电阻器的第一端子连接；
其中，第二晶体管的源极的电压作为所述裕量电压被输出到所述另
一个误差放大器的正相输入端，所述第一晶体管的漏极的电压作为所述
反馈电压被输出到所述另一个误差放大器的反相输入端。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵滨，富吉贤治，
申请(专利权)人：美国亚德诺半导体公司，
类型：发明
国别省市：
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