CN113870772B - 一种透明柔性屏灯珠光强的控制和修调电路及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种LED灯珠的控制电路，尤其是一种透明柔性屏灯珠光强的控制和修调电路及控制方法。一种透明柔性屏灯珠光强的控制和修调电路，包括：输出镜像电流模块、输出增益控制模块和输出电流修调模块；所述输出镜像电流模块用于通过控制输出电流的大小控制LED灯珠亮度的强弱；所述输出增益控制模块用于对所述输出镜像电流模块进行宽范围调节，控制LED灯珠的光强；所述输出电流修调模块用于在宽范围灯珠光强控制的基础上输出镜像电流的修调。本发明提供的一种透明柔性屏灯珠光强的控制和修调电路能够实现透明柔性屏的RGB灯珠光强的调控和其亮度偏差的修调。

Description

一种透明柔性屏灯珠光强的控制和修调电路及控制方法
技术领域
本发明涉及一种LED灯珠的控制电路，尤其是一种透明柔性屏灯珠光强的控制和修调电路及控制方法。
背景技术
透明柔性屏是利用发光二极管构成的点阵模块和像素显示单元组成的面积显示屏幕，以高可靠性，使用寿命长，环境适应能力强，性价比高等特点成为LED显示市场的主流产品，成为信息显示的主力军。
柔性屏的LED灯珠内部一般采用RGB三原色发光芯片，通过线路（线路表面设有柔性透明保护膜）连接RGB灯珠驱动芯片。为提高透明柔性屏通透性能，减少屏幕布局走线成为很多厂商的改进措施，将RGB三原色发光芯片和其驱动芯片封装在一个灯壳中已成为业内较新颖的灯珠封装形式。
但是这种组合形式的封装带来的坏处在于：RGB三原色芯片不能像原来一样封装完成后做一致性挑选，导致灯珠亮度误差偏大，影响像素点亮度一致性，不利于柔性屏性能的提高。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种能够统一LED灯珠光强，同时不影响亮度的一种透明柔性屏灯珠光强的控制和修调电路，具体技术方案为：
一种透明柔性屏灯珠光强的控制和修调电路，包括：输出镜像电流模块、输出增益控制模块和输出电流修调模块；所述输出镜像电流模块用于通过控制输出电流的大小控制LED灯珠亮度的强弱；所述输出增益控制模块用于对所述输出镜像电流模块进行宽范围调节，控制LED灯珠的光强；所述输出电流修调模块用于在宽范围灯珠光强控制的基础上输出镜像电流的修调。
优选的，所述输出镜像电流模块NM2和电流模块NM1均包括多个NMOS管，第一支路的第一支路电流I1通过所述电流模块NM1镜像到所述输出镜像电流模块NM2；
所述第一支路中电流模块NM1的电流：
Figure SMS_1
；
所述输出镜像电流模块NM2的电流：
Figure SMS_2
；
所述电流模块NM1和所述输出镜像电流模块NM2中的单个NMOS管的宽长尺寸比满足
Figure SMS_3
；
所述输出镜像电流模块NM2的NMOS管与所述电流模块NM1中的NMOS管的参数相同，但数量不同，且所述输出镜像电流模块NM2和所述电流模块NM1的栅端和漏端具有相同的偏置电压V0和V1，使所述输出镜像电流模块NM2的电流满足
Figure SMS_4
。
进一步的，所述输出镜像电流模块NM2用于通过控制NMOS管的数量来控制流经LED灯珠的输出电流范围变化，实现LED灯珠的光强控制。
一种透明柔性屏灯珠光强的控制和修调电路的控制方法，通过输出镜像电流模块控制输出电流的大小来控制LED灯珠亮度的强弱；通过输出增益控制模块对所述输出镜像电流模块进行宽范围调节，控制LED灯珠的光强；通过输出电流修调模块在宽范围灯珠光强控制的基础上输出镜像电流的修调。
优选的，通过宽范围调节输出镜像电流模块中NMOS管的数量N来控制流经LED灯珠的输出电流范围变化，实现LED灯珠的光强控制。
与现有技术相比本发明具有以下有益效果：
本发明提供的一种透明柔性屏灯珠光强的控制和修调电路能够实现透明柔性屏的RGB灯珠光强的调控和其亮度偏差的修调。
附图说明
图1是一种透明柔性屏灯珠光强的控制和修调电路的电路框图。
图2是一种透明柔性屏灯珠光强的控制和修调电路的电路原理图。
实施方式
现结合附图对本发明作进一步说明。
如图1和图2所示，一种透明柔性屏灯珠光强的控制和修调电路，包括：输出镜像电流模块、输出增益控制模块和输出电流修调模块。输出镜像电流模块的输出电流Iout大小体现透明柔性屏灯珠LED亮度的强弱；输出增益控制模块对输出镜像电流模块进行宽范围调节，实现灯珠光强的控制；输出电流修调模块实现在宽范围灯珠光强控制基础上输出镜像电流的修调。
如图2所示，输出镜像电流模块NM2由 NMOS管M0构成，若M0晶体管个数为N0（N0>0），多个NMOS管构成电流模块NM1，第一支路的第一支路电流I1通过电流模块NM1实现电流I1镜像到NM2，其中电流模块NM1中NMOS管的个数为M（M>0）；
第一支路中电流模块NM1的电流：
Figure SMS_5
；
第二支路输出端NM2的基准电流：
Figure SMS_6
；
NM1和NM2中的单个NMOS管的宽长尺寸比满足
Figure SMS_7
；
输出镜像电流模块NM2和第一支路中中电流模块NM1分别由多个尺寸相同但数量不等的NMOS管构成，且NM2和NM1的栅端和漏端具有相同的偏置电压V0和V1，从而实现输出镜像电流模块的基准电流与第一支路NM1电流I1比值满足
Figure SMS_8
。
如图2所示，输出增益控制模块包括控制连接偏置电压V0的开关管G0~G3和NMOS管M5、M10、M15、M20，分别用N5、N10、N15、N20表示NMOS管的数量（N5>N10>N15>N20>0），且NMOS管M5、M10、M15、M20和NM1的栅端和漏端具有相同的偏置电压V0和V1，开关管G0~G3控制输出增益控制模块中NMOS管的通断，实现输出增益控制模块中NMOS管的数量宽范围变化，输出增益控制模块导通电流IG宽范围变化，实现透明柔性屏灯珠光强的控制。
如图2所示，输出电流修调模块，包括分别连接开关管G0~G3一端的开关管D0~D3，连接偏置电压V0和NMOS管M0栅端的开关管D0~D3，和NMOS管M1~M4、M6~M9、M11~M14、M16~M19、M21~M24，输出电流修调模块每个NMOS管数量都小于输出增益控制模块中NMOS管的数量，在输出增益控制模块宽范围电流IG的基础上，通过开关管D0~D3调节输出电流修调模块中NMOS管的数量小范围变化，输出电流修调模块修调电流ID，实现透明柔性屏灯珠光强的修调功能。例如，图2中的一种透明柔性屏灯珠光强的控制和修调电路，输出镜像电流模块的基准电流
Figure SMS_9
，通过输出增益控制模块中开关管G0~G3控制NMOS管与偏置电压V0断开，输出增益控制模块宽范围电流IG=0，不进行宽范围的电流调节，通过输出电流修调模块中开关管D0~D3控制NMOS管M1~M4通断，分别用N0、N1、N2、N3、N4表示M0~M4管的数量（N0>N1>N2>N3>N4>0），输出电流修调模块的输出修调电流ID1> ID2> ID3> ID4> 0，可进行输出电流的微调，最终整体输出电流Iout=IM0+ IG+ ID。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种透明柔性屏灯珠光强的控制和修调电路，其特征在于，包括：输出镜像电流模块、输出增益控制模块和输出电流修调模块；
所述输出镜像电流模块用于通过控制输出电流的大小控制LED灯珠亮度的强弱；
所述输出增益控制模块用于对所述输出镜像电流模块进行宽范围调节，控制LED灯珠的光强；
所述输出电流修调模块用于在宽范围灯珠光强控制的基础上输出镜像电流的修调；
所述输出镜像电流模块NM2由 NMOS管M0构成，若M0晶体管个数为N0，多个NMOS管构成电流模块NM1，第一支路的第一支路电流I1通过电流模块NM1实现电流I1镜像到NM2，电流模块NM1中NMOS管的个数为M，其中，N0>0，M>0；
所述输出增益控制模块包括控制连接偏置电压V0的开关管G0~G3和NMOS管M5、M10、M15、M20，且NMOS管M5、M10、M15、M20和NM1的栅端和漏端具有相同的偏置电压V0和V1，开关管G0~G3控制输出增益控制模块中NMOS管的通断，实现输出增益控制模块中NMOS管的数量宽范围变化，输出增益控制模块导通电流IG宽范围变化，实现透明柔性屏灯珠光强的控制；
所述输出电流修调模块包括分别连接开关管G0~G3一端的开关管D0~D3，连接偏置电压V0和NMOS管M0栅端的开关管D0~D3，和NMOS管M1~M4、M6~M9、M11~M14、M16~M19、M21~M24，输出电流修调模块每个NMOS管数量都小于输出增益控制模块中NMOS管的数量，在输出增益控制模块宽范围电流IG的基础上，通过开关管D0~D3调节输出电流修调模块中NMOS管的数量小范围变化，输出电流修调模块修调电流ID，实现透明柔性屏灯珠光强的修调功能。
2.根据权利要求1所述的一种透明柔性屏灯珠光强的控制和修调电路，其特征在于，所述第一支路中电流模块NM1的电流：
Figure QLYQS_1
；
所述输出镜像电流模块NM2的电流：
Figure QLYQS_2
；
所述电流模块NM1和所述输出镜像电流模块NM2中的单个NMOS管的宽长尺寸比满足
Figure QLYQS_3
；
所述输出镜像电流模块NM2的NMOS管与所述电流模块NM1中的NMOS管的参数相同，但数量不同，且所述输出镜像电流模块NM2和所述电流模块NM1的栅端和漏端具有相同的偏置电压V0和V1，使所述输出镜像电流模块NM2的电流满足
Figure QLYQS_4
。
3.根据权利要求2所述的一种透明柔性屏灯珠光强的控制和修调电路，其特征在于，所述输出镜像电流模块NM2用于通过控制NMOS管的数量来控制流经LED灯珠的输出电流范围变化，实现LED灯珠的光强控制。
4.一种透明柔性屏灯珠光强的控制和修调电路的控制方法，其特征在于：
包括：输出镜像电流模块、输出增益控制模块和输出电流修调模块；
所述输出镜像电流模块用于通过控制输出电流的大小控制LED灯珠亮度的强弱；
所述输出增益控制模块用于对所述输出镜像电流模块进行宽范围调节，控制LED灯珠的光强；
所述输出电流修调模块用于在宽范围灯珠光强控制的基础上输出镜像电流的修调；
所述输出镜像电流模块NM2由 NMOS管M0构成，若M0晶体管个数为N0，多个NMOS管构成电流模块NM1，第一支路的第一支路电流I1通过电流模块NM1实现电流I1镜像到NM2，电流模块NM1中NMOS管的个数为M，其中，N0>0，M>0；
所述输出增益控制模块包括控制连接偏置电压V0的开关管G0~G3和NMOS管M5、M10、M15、M20，且NMOS管M5、M10、M15、M20和NM1的栅端和漏端具有相同的偏置电压V0和V1，开关管G0~G3控制输出增益控制模块中NMOS管的通断，实现输出增益控制模块中NMOS管的数量宽范围变化，输出增益控制模块导通电流IG宽范围变化，实现透明柔性屏灯珠光强的控制；
所述输出电流修调模块包括分别连接开关管G0~G3一端的开关管D0~D3，连接偏置电压V0和NMOS管M0栅端的开关管D0~D3，和NMOS管M1~M4、M6~M9、M11~M14、M16~M19、M21~M24，输出电流修调模块每个NMOS管数量都小于输出增益控制模块中NMOS管的数量，在输出增益控制模块宽范围电流IG的基础上，通过开关管D0~D3调节输出电流修调模块中NMOS管的数量小范围变化，输出电流修调模块修调电流ID，实现透明柔性屏灯珠光强的修调功能；
通过输出镜像电流模块控制输出电流的大小来控制LED灯珠亮度的强弱；
通过输出增益控制模块对所述输出镜像电流模块进行宽范围调节，控制LED灯珠的光强；
通过输出电流修调模块在宽范围灯珠光强控制的基础上输出镜像电流的修调。
5.根据权利要求4所述的一种透明柔性屏灯珠光强的控制和修调电路的控制方法，其特征在于，通过宽范围调节输出镜像电流模块中NMOS管的数量N来控制流经LED灯珠的输出电流范围变化，实现LED灯珠的光强控制。
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