数字方式可调恒流驱动电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电子电路，尤其涉及一种数字方式可调恒流驱动电路。
【背景技术】
[0002] 随着经济的飞速发展，现代生活中对信息显示平面的需求量日益增大。尤其，LED 显示屏因具备成本低、亮度高、视角广等优势使用量急剧增大。LED显示屏的使用离不开其 所需的驱动芯片，通过驱动芯片来获得可控的电流，实现LED不同亮度的显示，满足各种应 用场合。然而，人们对LED显示屏的性能要求越来越高，这就需要性能更好的LED驱动芯片 来实现更好的性能。
[0003] 传统LED驱动芯片采用16通道恒流输出结构，通过外挂电阻来设定各通道恒流 输出值。图1为传统LED恒流驱动芯片架构，其主要包括基准电流模块、恒流调节模块、 恒流输出模块。其中，恒流输出模块包含若干个相同单元的输出通道模块。功率管MLO与 功率管MLl~MLr为宽长比（W/L)相同管子个数可以相同或不同的功率管，MLl~MLr宽长比 和管子个数均相同。假设恒流调节模块中PMOS电流镜镜像比例为1:1，则流过MLO的电 流为：
。由于输出通道模块中的NMOS管和OP构成的反馈回路，使得MLO与 MLl~MLr漏源电压相等，又由于MLO与MLl~MLr栅源电压也相等，所以MLO与MLl~MLr构成 电流镜。假设MLO与MLl~MLr的电流镜镜像比例为I :n :n…n，则恒流输出端口输出电流 为
[0004] 由上式可知，当^电压和电流镜镜像比例倍数η在IC内部设定后，IC外要调 节恒流输出电流大小需修改&二电阻。实际应用中寒_电阻往往焊接在PCB板上，不易更 换。因此，传统LED恒流驱动芯片设定好输出电流之后，很难再改变输出电流大小。如果可 以通过数字方式调节电流镜镜像比例n，那么便可以实现灵活调节恒流输出值。
【发明内容】
[0005] 本发明针对传统LED恒流驱动芯片不易调节输出电流值的缺点而设计，采用以下 技术方案：一种数字方式可调恒流驱动电路，包括基准电流源模块、恒流调节模块、缓冲器、 恒流输出级模块、电流控制位模块、第一基准电压、第二基准电压和外挂电阻；基准电流源 模块连接第一基准电压、恒流调节模块和外挂电阻，恒流调节模块连接缓冲器和第二基准 电压，缓冲器连接恒流输出级模块、恒流输出级模块连接电流控制位模块。
[0006] 上述技术方案，所述基准电流源模块进一步包括第一 0P、第一 NMOS管；第一 OP正 向端连接第一参考电压，第一 OP负向端连接第一 NMOS的源端，第一 OP负向端串接外挂电 阻到地；第一 OP输出端连接第一 NMOS栅端；第一 NMOS源端连接恒流调节模块。
[0007] 上述技术方案，所述恒流调节模块进一步包括两个PNP或两个PMOS组成的电流 镜、第二OP、第三OP、第一功率管、第一 PMOS管；第二OP正向端连接第一 PNP的集电极和基 极，第二OP正向端连接第二PNP的基极和第一 NMOS的漏端；第二OP负向端连接第二PNP 集电极和第一 PMOS管的源端；第二OP输出端连接第一 PMOS栅端；第一 PNP的发射级连接 电源，第二PNP的发射极连接电源；第三OP负向端连接第二参考电压；第三OP正向端连接 第一功率管的漏端和第一 PMOS管的漏端和恒流输出级模块；第三OP输出端连接第一功率 管的栅端和缓冲器；第一功率管源端连接地。
[0008] 上述技术方案，所述第一功率管也包括若干个单位功率管。
[0009] 上述技术方案，所述恒流输出级模块进一步包括若干个相同的恒流输出通道。
[0010] 上述技术方案，所述恒流输出通道进一步包括由η组功率管和2n个开关构成的第 二功率管、第四OP和第二NMOS管；η组功率管的栅端分别连接η组独立的开关到缓冲器， 同时η组功率管的栅端分别连接另外η组独立的开关到地，所有开关控制信号均连接到电 流控制位模块；η组功率管中源端均接地，η组功率管的漏端相互连接且连接第四OP负向 端和第二NMOS管的源端；第四OP正向端连接恒流调节模块，第四OP输出端连接第二NMOS 栅端；第二NMOS漏端连接恒流输出端口。
[0011] 上述技术方案，所述恒流输出通道中的η组连接到缓冲器的开关控制信号和η组 连接到地的开关控制信号为两组逻辑相反的信号。
[0012] 上述技术方案，所述的恒流输出通道中的η组功率管分别包含数目相等或不等的 单位功率管。
[0013] 上述技术方案，所述的恒流输出通道中单位功率管和恒流调节模块中的单位功率 管尺寸相同。
[0014] 上述技术方案，所述电流控制位模块进一步包括输入信号生成模块、移位寄存器 模块和寄存器模块；输入信号生成模块连接移位寄存器模块和寄存器模块；移位寄存器模 块连接寄存器模块；寄存器模块连接恒流输出模块。
[0015] 本发明的有益效果：本发明通过外部写入不同的电流控制位，以控制恒流输出模 块中不同数目的单位功率管接入，调节由第一功率管和第二功率管所构成电流镜的镜像比 例，实现对恒流输出值的宽范围调节。将恒流输出级的每一个输出通道中功率管分成若干 组尺寸相等管子个数不等的功率管，每组功率管采用两个相反的开关信号控制其开启和关 断。通过外部加激励信号写入不同电流控制位，产生不同组合的开关信号控制功率管接入 数目，达到调节电流镜镜像比例的目的，从而实现调节输出电流的目的。该发明无需更换外 挂电阻，仅通过写入不同的电流控制位即可实现宽范围电流调节的目的。
【附图说明】
[0016] 图1为传统LED恒流驱动芯片架构； 图2为本发明的电路框图； 图3为本发明的电路图； 图4为本发明的恒流输出模块图； 图5为本发明的电流控制位模块图。
【具体实施方式】
[0017] 参照各图，一种数字方式可调恒流驱动电路，包括基准电流源模块、恒流调节模 块、缓冲器、恒流输出级模块、电流控制位模块、第一基准电压、第二基准电压和外挂电阻； 基准电流源模块连接第一基准电压、恒流调节模块和外挂电阻，恒流调节模块连接缓冲器 和第二基准电压，缓冲器连接恒流输出级模块、恒流输出级模块连接电流控制位模块。所述 基准电流源模块进一步包括第一 0P、第一 NMOS管；第一 OP正向端连接第一参考电压，第一 OP负向端连接第一 NMOS的源端，第一 OP负向端串接外挂电阻到地；第一 OP输出端连接第 一 NMOS栅端；第一 NMOS源端连接恒流调节模块。所述恒流调节模块进一步包括两个PNP 或两个PMOS组成的电流镜、第二OP、第三OP、第一功率管、第一 PMOS管；第二OP正向端连 接第一 PNP的集电极和基极，第二OP正向端连接第二PNP的基极和第一 NMOS的漏端；第二 OP负向端连接第二PNP集电极和第一 PMOS管的源端；第二OP输出端连接第一 PMOS栅端； 第一 PNP的发射级连接电源，第二PNP的发射极连接电源；第三OP负向端连接第二参考电 压；第三OP正向端连接第一功率管的漏端和第一 PMOS管的漏端和恒流输出级模块；第三 OP输出端连接第一功率管的栅端和缓冲器；第一功率管源端连接地。所述第一功率管也包 括若干个单位功率管。所述恒流输出级模块进一步包括若干个相同的恒流输出通道。所 述恒流输出通道进一步包括由η组功率管和2η个开关构成的第二功率管、第四OP和第二 NMOS管；η组功率管的栅端分别连接η组独立的开关到缓冲器，同时η组功率管的栅端分别 连接另外η组独立的开关到地，所有开关控制信号均连接到电流控制位模块；η组功率管中 源端均接地，η组功率管的漏端相互连接且连接第四OP负向端和第二NMOS管的源端；第四 OP正向端连接恒流调节模块，第四OP输出端连接第二NMOS栅端；第二NMOS漏端连接恒流 输出端口。所述恒流输出通道中的η组连接到缓冲器的开关控制信号和η组连接到地的开 关控制信号为两组逻辑相反的信号。所述的恒流输出通道中的η组功率管分别包含数目相 等或不等的单位功率管。所述的恒流输出通道中单位功率管和恒流调节模块中的单位功率 管尺寸相同。所述恒流输出通道中的所有开关可为NMOS管、PMOS管或传输门电路。所述 电流控制位模块进一步包括输入信号生成模块、移位寄存器模块和寄存器模块；输入信号 生成模块连接移位寄存器模块和寄存器模块；移位寄存器模块连接寄存器模块；寄存器模 块连接恒流输出模块。所述寄存器模块为带使能功能的寄存器。
[0018] 本发明基准电流源模块通过第一基准电压和外挂电阻到地产生一基准电流，基准 电流通过电流调节电路和恒流输出模块镜像到恒流输出端，而恒流输出端的功率管通过开 关选通的方式控制不同数目单位功率管接入电路，调节第一功率管和第二功率管所构成电 流镜的镜像比例，从而实现不