CN105163437A - 一种16通道恒流led驱动芯片 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种16通道恒流LED驱动芯片,包括电阻Rext、带隙基准电压源、片内振荡器、过温保护模块、电流调节模块、输出驱动级电路、上电复位模块、数字逻辑控制模块和静电放电保护电路，所述电阻Rext与电流调节模块电性连接，所述带隙基准电压源分别与电流调节模块和过温保护模块电性连接，所述电流调节模块与输出驱动级电路电性连接，所述过温保护模块与数字逻辑控制模块电性连接，所述片内振荡器分别与数字逻辑控制模块和上电复位模块电性连接，所述输出驱动级电路分别与上电复位模块和数字逻辑控制模块电性连接。本发明设计合理，结构简单，稳定，使得驱动电源的关键器件寿命长，发热小等优点。
Description
技术领域
本发明属于LED技术领域，具体涉及一种16通道恒流LED驱动芯片。
背景技术
发光二极管（LightEmittingDiode）就是人们通常所说的LED，它是一种半导体器件，诞生于20世纪60年代。其发光机理是：在适当的正向偏置状态下，LED可以向外发射某种长的电磁波。LED使用期限长；功耗低；产品的应用形式多变；污染小；辐射低；控制方便；应用灵活；色彩丰富。由于LED的这众多的优点，它已然成为了新一代的绿色光源。
LED技术具有良好的发展前景，并且影响力深远，引起了国内外的广泛关注。进入2000年以来，随着电子信息产业化以及城市建设的迅猛发展，人们对于光源的需求也在朝着多样与多量化发展。所以LED产业具有很大的发展潜力。
虽然LED照明产品本身具备节能高效绿色的巨大环保优势，当前技术仍然还有很大的发展空间，同时存在着一些产业发展瓶颈。现阶段LED驱动芯片，普遍存在着以下问题：现有的LED驱动芯片不够稳定，使得驱动电源的关键器件寿命过短，直接影响了系统的整体寿命；虽然现有的LED照明芯片具有很高的转换效率，但LED驱动芯片发热量过大，造成能量的大量损耗，从而导致电源转换效率过低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种16通道恒流LED驱动芯片，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种16通道恒流LED驱动芯片,包括电阻Rext、带隙基准电压源、片内振荡器、过温保护模块、电流调节模块、输出驱动级电路、上电复位模块、数字逻辑控制模块和静电放电保护电路，所述电阻Rext与电流调节模块电性连接，所述带隙基准电压源分别与电流调节模块和过温保护模块电性连接，所述电流调节模块与输出驱动级电路电性连接，所述过温保护模块与数字逻辑控制模块电性连接，所述片内振荡器分别与数字逻辑控制模块和上电复位模块电性连接，所述上电复位模块与输出驱动级电路电性连接，所述输出驱动级电路分别与上电复位模块和数字逻辑控制模块电性连接，所述上电复位模块与数字逻辑控制模块电性连接。
优选的，所述过温保护模块连接有输出电流调整电路。
优选的，所述片内振荡器连接有8bit计数器。
优选的，所述8bit计数器连接有灰度比较器。
优选的，所述灰度比较器连接有数据锁存器。
优选的，所述数据锁存器连接有16*8bit移位寄存器。
本发明的技术效果和优点：该16通道恒流LED驱动芯片，其带隙基准电压源电路是为了生成几个性能良好的基准电压，其中有两个基准电压用来设定LED电流调节模块中的恒定电流，另外的提供给芯片内部的过温保护电路；片内振荡器主要是生成一个内部时钟信号，该时钟信号作为灰度比较器的时钟输入，用于产生PWM灰度控制信号，片内振荡器在常温下的工作频率为1.2MHz；上电复位电路是为了保证整个电路上电过程的正确启动而设计的电路，此过程可以对数字电路或者模拟电路模块进行复位，使之脱离不稳定状态，进入正常工作状态，芯片工作时间越长，芯片内部的温度就会越高，当达到一定温度时，该电路产生一个关断信号，使芯片停止工作，等到温度恢复到一定值时，电路再输出一个打开信号，使芯片再次恢复正常的工作状态；在芯片外部接一个电阻Rext，通过改变这个电阻的阻值来改变输出电流的大小，电流受到外接电阻Rext的线性调解关系；输出驱动级电路与电流调节电路是联合在一起的，该模块主要是把电流调节模块的电流，经过电流镜镜像以后，复制到16个输出级，来给16个通道提供恒流输出，用来驱动LED；静电放电保护电路是为了防止静电放电现象，专门在IC内部加入的一个特殊电路，它一般加在PAD端，主要是给静电放电保护电路的电流提供一个释放的路径，从而避免电流流到内部给芯片造成损伤；数字逻辑控制模块用于产生PWM灰度控制信号，可以实现256级LED灰度调节功能；本发明设计合理，结构简单，稳定，使得驱动电源的关键器件寿命长，发热小等优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的LED恒流驱动芯片的功能原理框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1-2所示的一种16通道恒流LED驱动芯片,包括电阻Rext、带隙基准电压源、片内振荡器、过温保护模块、电流调节模块、输出驱动级电路、上电复位模块、数字逻辑控制模块和静电放电保护电路，所述电阻Rext与电流调节模块电性连接，所述带隙基准电压源分别与电流调节模块和过温保护模块电性连接，所述电流调节模块与输出驱动级电路电性连接，所述过温保护模块与数字逻辑控制模块电性连接，所述过温保护模块连接有输出电流调整电路，所述片内振荡器分别与数字逻辑控制模块和上电复位模块电性连接，所述片内振荡器连接有8bit计数器，所述8bit计数器连接有灰度比较器，所述灰度比较器连接有数据锁存器，所述数据锁存器分别连接有上电复位模块和16*8bit移位寄存器，所述上电复位模块与输出驱动级电路电性连接，所述输出驱动级电路分别与上电复位模块和数字逻辑控制模块电性连接，所述上电复位模块与数字逻辑控制模块电性连接。
工作原理：该芯片工作电压为3.3V～5.5V，带隙基准电压源提供了1.25V的基准电压输出，经过分压产生另外的基准电压用于过温保护和电流调节。PWM灰度调节的功能是通过128bit移位寄存器、锁存器、计数器以及数据比较器来实现的，其工作过程为：首先由移位寄存器把串行输入的数据转换成并行输出的数据，并把数据锁存到16个锁存器中，每个锁存器是由8bit数据位构成，将这16个数据和计数器的数据进行256次比较，这样就会产生不同占空比的输出信号，就是我们所需要的灰度控制数据。将这个输出的控制信号提供给16路输出端，通过输出端电流的打开和关断，就会实现256级电流灰度调节。外接电阻从1.83K?到16.4K?对输出电流可调，每个输出端口提供5～45mA的恒定电流，可以控制LED的发光亮度。因此，流过LED的电流实际是输出端电流的最大值与灰度控制信号的占空比之积。输出驱动级电路采用高精度电流镜，以确保精确的输出电流匹配度。输出耐压为20V，所以每路输出端可串接多个LED。具有25MHz的高速数据时钟，以及1.2MHz内部振荡器。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种16通道恒流LED驱动芯片,包括电阻Rext、带隙基准电压源、片内振荡器、过温保护模块、电流调节模块、输出驱动级电路、上电复位模块、数字逻辑控制模块和静电放电保护电路，其特征在于：所述电阻Rext与电流调节模块电性连接，所述带隙基准电压源分别与电流调节模块和过温保护模块电性连接，所述电流调节模块与输出驱动级电路电性连接，所述过温保护模块与数字逻辑控制模块电性连接，所述片内振荡器分别与数字逻辑控制模块和上电复位模块电性连接，所述上电复位模块与输出驱动级电路电性连接，所述输出驱动级电路分别与上电复位模块和数字逻辑控制模块电性连接，所述上电复位模块与数字逻辑控制模块电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种16通道恒流LED驱动芯片，其特征在于：所述过温保护模块连接有输出电流调整电路。
3.根据权利要求1所述的一种16通道恒流LED驱动芯片，其特征在于：所述片内振荡器连接有8bit计数器。
4.根据权利要求3所述的一种16通道恒流LED驱动芯片，其特征在于：所述8bit计数器连接有灰度比较器。
5.根据权利要求4所述的一种16通道恒流LED驱动芯片，其特征在于：所述灰度比较器连接有数据锁存器。
6.根据权利要求5所述的一种16通道恒流LED驱动芯片，其特征在于：所述数据锁存器连接有16*8bit移位寄存器。
Priority Applications (1)
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Publications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106163000A (zh) * | 2016-07-22 | 2016-11-23 | 太原太航科技有限公司 | 一种led指示灯的驱动与检测的方法 |
| CN109326249A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-02-12 | 安徽智迪信息科技有限公司 | 一种节能显示系统 |
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2015
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| CN106163000B (zh) * | 2016-07-22 | 2018-08-17 | 太原太航科技有限公司 | 一种led指示灯的驱动与检测的方法 |
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Legal Events
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20151216 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |