[发明专利]跨导放大器及LED恒流驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及跨导放大器技术领域，尤其涉及一种跨导放大器及LED恒流驱动电路。

背景技术

参考图1，传统的降压LED驱动电路主要包括：恒流控制电路100、续流二极管D1、电感L1、电容C1、开关管M1、采样电阻Rcs。其中，续流二极管D1的负极连接到负载LED的正极和电源端Vin，续流二极管D1的正极连接到电感L1的第一端，电感L1的第二端连接到负载LED的负极；开关管M1连接于电感L1和采样电阻Rcs之间，该开关管M1受恒流控制电路100控制。

其中，恒流控制电路100包括：峰值采样保持电路106，功率开关M1导通时，采样流经功率开关的峰值电流在采样电阻Rcs上的采样电压Vcs；输出等效电流计算电路105，根据采样电阻Rcs上的采样电压Vcs的峰值计算出输出等效电流；跨导放大器101，对输出等效电流与基准值Vref1做误差放大，输出误差信号到环路补偿端COMP；环路补偿端COMP，该环路补偿端COMP可以外加补偿元件，一般由电阻、电容串并联组成，由误差信号Vcomp来控制环路；PWM信号产生电路102，接收误差信号Vcomp，产生PWM信号到逻辑控制电路103，PWM信号的占空比与误差信号Vcomp相关，逻辑控制电路103产生预驱动信号GT1经驱动电路104驱动功率开关M1。

其中，输出电流的精度与基准值Vref1、峰值采样保持值相关，还与跨导放大器101的精度相关，对于电路的一致性而言，跨导放大器101的精度具有决定性的作用。

参考图2，传统的跨导型误差放大器电路中，MOS晶体管N1、N2作为输入对管，电阻R1和电阻R2用来加宽误差放大器的输入线性范围，如果输入线性范围足够，电阻R1和电阻R2可以省略。MOS晶体管P1、P2、P3、P4、N4、N5作为中间级，镜像传递电流，使得输出电流Iout=Gm*（Vp-Vn），Iout为输出电流，Gm为跨导，Vp为正输入信号的电压值，Vn为负输入信号的电压值。其中，跨导Gm的大小与作为输入管的MOS晶体管N1、N2的大小，电阻R1和电阻R2的大小，以及镜像电流传递的比例相关。

跨导放大器的失配会导致控制的实际值与目标值发生偏差。

在LED驱动电路尤其是使用跨导放大器的LED驱动电路中，为了将电路的一致性做好，就要求把电路的跨导做准确，并且尽可能减小电路的失调。但是，由于在工艺加工制造过程的偏差和封装应力，会导致设计的对称输入管、对称电阻和镜像电流变成失配，从而导致实际电路的跨导不再准确，电路的失调明显增加。为了减小这种失配，一般需要把所有会导致失配的元件做得尽可能的对称，包括版图的中心对称，并且加大对称元件的尺寸，但是这样会导致需要更大的芯片面积，也就增加了匹配成本。另外，即使使用这些措施，仍然不能很好的解决失配导致的问题，尤其是失配受到封装应力的影响，加大对称元件的尺寸的效果并不明显。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种跨导放大器及LED恒流驱动电路，能够减小由于器件匹配和封装应力导致的跨导放大器失调，有利于提高电路的一致性。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种跨导放大器，包括：

差分输入级电路，包括第一电压转电流电路和第二电压转电流电路；

电流传递电路，对所述差分输入级电路输出的电流进行传递；

输入开关网络，对输入的正输入信号和负输入信号进行切换，使所述正输入信号和负输入信号交替输入至所述第一电压转电流电路和第二电压转电流电路的输入端；

电流传递开关网络，对所述电流传递电路的电流传递路径进行切换，使所述跨导放大器的输出信号与所述正输入信号保持正极性，且与所述负输入信号保持反极性；

时钟信号发生器，所述时钟信号发生器产生周期性的非交叠的第一时钟信号和第二时钟信号，该第一时钟信号和第二时钟信号反相，该第一时钟信号和第二时钟信号用于控制所述输入开关网络和电流传递开关网络，所述时钟信号发生器还产生周期性的非交叠的第三时钟信号和第四时钟信号，该第三时钟信号和第四时钟信号反相，该第三时钟信号和第四时钟信号用于控制所述电流传递开关网络。

根据本发明的一个实施例，所述输入开关网络包括：

第一开关，其第一端接收所述负输入信号，其第二端连接所述第一电压转电流电路的输入端，其控制端接收所述第一时钟信号；

第二开关，其第一端接收所述正输入信号，其第二端连接所述第一电压转电流电路的输入端，其控制端接收所述第二时钟信号；