[发明专利]具有高恒流精度的LED显示屏恒流驱动电路

说明书

本申请是申请号为201110301641.7、申请日为2011年9月28日、发明名称为“镜 像比自选的LED显示屏恒流驱动电路”的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种驱动电路，尤其是一种具有高恒流精度的LED显示屏恒流驱动电路。

背景技术

发光二极管是一种电流控制器件，具有亮度高、体积小、功耗低、单色性好、响应速度快、使用寿命长等优点。由发光二极管阵列构成大、中、小型LED显示屏，可以用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频等各种各样的信息，而由红色、绿色和蓝色三基色的发光二极管组成的全彩色LED显示屏，更是能显示细腻的彩色图像。在全彩LED显示屏中，为了提高显示屏的显示质量，使之适应白天、夜晚、阴天、晴朗等各种光线环境，以及大山、楼宇、天空等不同显示背景，人们需要建立不同的亮度和灰度对应关系，使观看者获得适合人眼特性的最佳图像灰度层次和亮度对比关系。

现有技术一般采用扫描控制的方式，建立不同的图像灰度层次和亮度对比关系。这种控控制技术的原理是在扫描周期内对发光二极管的亮度进行时间量化，分为M个时间亮度单元，在扫描周期内亮N（N≦M）次；当时间亮度单元的扫描频率大于人眼可分辨频率时，就能得到个发光二极管亮度的显示效果，再将三种颜色的、、进行调制，从而得到一个图像灰度层次和亮度对比关系的系统。这里的M的值越大，能够实现的灰度层次就越多，亮度对比度就越大，可显示的信息就越丰富，图像也就越细腻。但由于发光二极管的亮度是由驱动它的电流大小决定的，所以M的取值会受到驱动电流恒流精度以及不同电流驱动通道之间电流一致性的制约，因而很难建立十分精确的更多灰度层次和亮度对比关系的系统，进而影响整个全彩LED显示屏的显示质量。

另外，为了提高LED显示屏的整体亮度，适应光线较强的环境，部分LED显示屏在设计生产时，会将几个LED串在一起增加亮度，但这样的方案会增大整个系统的供电电压，同时也要求LED驱动电路的输出驱动通道端口具有耐压能力可提升的特性。为使得LED驱动电路的输出驱动通道端口具有耐压能力可提升的特性，主要的解决的方式是改用更高耐压的加工工艺或是每个数据输出端口通过一个耐压驱动管去驱动LED串，但这两种方案都会增加整个系统的成本。

发明内容

本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种具有高恒流精度的LED显示屏恒流驱动电路，以提高芯片的恒流精度。

本发明为解决技术问题采用以下技术方案。

具有高恒流精度的LED显示屏恒流驱动电路，其结构特点是，包括基准电压源电路、恒流调节电路、电压采样电路、电流镜像比自调电路、镜像比可调的第一级电流镜、镜像比可调的第二级电流镜组及显示帧数据处理电路；所述基准电压源电路分别与恒流调节电路和电压采样电路相连接，用于产生基准电压U₀，并将基准电压U₀分别输入至恒流调节电路和电压采样电路；所述恒流调节电路与第一级电流镜相连接，用于依据所述基准电压源电路产生的基准电压U₀，产生一个恒定电流I₀，并将恒定电流I₀传输至第一级电流镜；第一级电流镜分别与第二级电流镜组和电压采样电路相连接，并将恒定电流I₀镜像以后获得的电流I₁分别传输给第二级电流镜组，同时将电压信号输出至电压采样电路；所述电压采样电路与电流镜像比自调电路相连接，用于根据基准电压U₀和电压信号得到a26和a32两个信号，并将信号a26和a32输入电流镜像比自调电路；所述电流镜像比自调电路分别与第一级电流镜和第二级电流镜组相连接，根据电压采样电路的输出的信号a26和a32，获得电流镜像比控制信号d08和d09并输出至第一级电流镜，获得电流镜像比控制信号a27和a31并输出至第二级电流镜组；第一级电流镜，根据电流镜像比自调电路的输出控制信号d08和d09，调整不同的电流镜像管导通方式，实现镜像比的调整；第二级电流镜组，根据电流镜像比自调电路的输出控制信号a27和a31，调整不同的电流镜像管导通方式，实现镜像比的调整；所述显示帧数据处理电路，包括多个显示帧数据处理单元；所述显示帧数据处理单元的输出端分别连接至第二级电流镜组的输入端；输出驱动通道端口设置有耐压电路，所述耐压电路包括两个NMOS管：M1和M2；其中，M1的源端和M2的漏端链接在一起，M2的源端接地，M1的漏端接数据输出压焊点。