CN202475872U

CN202475872U - 一种恒流源电流控制电路及led驱动芯片

Info

Publication number: CN202475872U
Application number: CN2012200456824U
Authority: CN
Inventors: 毛林山; 谢超英
Original assignee: Skyworth LCD Shenzhen Co Ltd
Current assignee: Skyworth LCD Shenzhen Co Ltd
Priority date: 2012-02-13
Filing date: 2012-02-13
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2022-02-13

Abstract

本实用新型涉及恒流式开关电源领域，特别是涉及一种恒流源电流控制电路及其对应的LED驱动芯片。该恒流源电流控制电路与输出电流设置端口连接，包括多路依次相接的选通电阻单元，每路选通电阻单元包括三个电阻和一个开关管；通过软件控制实现多种恒电流自动调节，使得输出电流可调，省去了人工调节的麻烦，更省去了多功能老化恒流板上的外部控制开关，消除了开关问题带来的安全隐患；操作简便、成本低、精度高，能成倍提高生产效率。

Description

一种恒流源电流控制电路及LED驱动芯片

技术领域

本实用新型涉及恒流式开关电源领域，特别是涉及一种恒流源电流控制电路及相应的LED驱动芯片。

背景技术

LED作为电视背光源的技术日渐成熟，目前已经取代传统CCFL(coldcathode fluorescent tube，冷阴极)成为LCD(液晶显示器)所用背光源的主流。一般来说，在电视领域，调节LED背光源亮度是使用PWM(Pulse WidthModulation，脉宽调制)方式，即通过调整占空比，得到等效的平均电流。随着TV的不断发展，尤其3D电视的出现，对LED背光源驱动提出新的要求。例如，要求在3D模式下将电流驱动到2D模式下的3倍，这就需要有新的恒流驱动方案来解决，能够支持3倍与1倍电流可调的恒流驱动电路。

目前，普通LED背光源电视对开关电源无特殊要求，输出一种恒电流即可。所以，普通LED背光源电视恒流驱动只能输出一种恒电流，不能进行恒电流变换，满足不了3D等更高驱动的要求。

另外，市面上现有一款仅应用于生产的多功能老化恒流板，可以点亮多机种，而且输出的恒电流也可以通过手动开关进行调节。具体来讲，因现今LED背光源驱动基本以BOOST驱动为主，所以该多功能老化恒流板也是运用BOOST电路实现的，主要包括如下几个模块：驱动芯片及升压转换模块、输出电流设置模块、选择功能模块及各机种接口模块。其中，LED驱动芯片上都会有一个输出恒电流的设置端口Iset，输出电流设置模块集成在LED驱动芯片上，与输出电流设置端口Iset相连，如图1所示。但是，该种多功能老化恒流板输出恒电流是通过开关手动控制的，生产、应用、拆卸过程中如有不规范操作，容易将开关损坏，存在安全隐患，并且手动控制开关更改恒电流的值也是有限制的，图1所示的输出电流设置模块一般只能实现两种电流值的变换。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种恒流源电流控制电路，使输出恒电流可调。

本实用新型是这样实现的：

一种恒流源电流控制电路，与输出电流设置端口连接，所述恒流源电流控制电路包括多路依次相接的选通电阻单元，每路选通电阻单元包括三个电阻和一个开关管；

其中，第一选通电阻单元包括电阻R1、电阻R2、电阻R3和开关管K1；所述电阻R1的第一端作为所述第一选通电阻单元的输入端，与输出电流设置端口连接，所述电阻R1的第二端通过所述电阻R2与所述开关管K1的高电位端相连，所述开关管K1的低电位端接地，所述开关管K1的控制端通过所述电阻R3接开关控制信号源，所述电阻R1与所述电阻R2的公共连接端作为所述第一选通电阻单元的输出端与第二选通电阻单元的输入端相连。

本实用新型的另一目的在于提供一种LED驱动芯片，所述LED驱动芯片上包括一个输出电流设置端口，所述输出电流设置端口与上述的恒流源电流控制电路相连。

本实用新型提供的恒流源电流控制电路及其对应的LED驱动芯片，省去了多功能老化恒流板上的外部控制开关，消除了开关问题带来的安全隐患；更进一步通过软件控制实现多种恒电流自动调节，使得输出电流可调，省去了人工调节的麻烦；操作简便、成本低、精度高，能成倍提高生产效率。

附图说明

图1是现有的多功能老化恒流板中的输出电流设置模块结构图；

图2是本实用新型第一实施例提供的恒流源电流控制电路的示例电路结构图；

图3是本实用新型第二实施例提供的恒流源电流控制电路的示例电路结构图；

图4是本实用新型第三实施例提供的恒流源电流控制电路的示例电路结构图；

图5是本实用新型第四实施例提供的恒流源电流控制电路的示例电路结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图2是本实用新型第一实施例提供的恒流源电流控制电路的示例电路结构图；如图所示，该恒流源电流控制电路与输出电流设置端口相连，包括多路依次相接的选通电阻单元(如图中选通电阻单元100、选通电阻单元200和选通电阻单元300等)，在本实用新型第一实施例中，恒流源电流控制电路总共有n路依次相接的选通电阻单元，每路选通电阻单元包括三个电阻和一个开关管，开关管均采用NPN型三极管；

第一选通电阻单元100包括电阻R1、电阻R2、电阻R3和NPN型三极管K1；电阻R1的第一端作为第一选通电阻单元100的输入端，与输出电流设置端口连接，电阻R1的第二端通过电阻R2与NPN型三极管K1的集电极相连，NPN型三极管K1的发射极接地，NPN型三极管K1的基极通过电阻R3接开关控制信号源，电阻R1与电阻R2的公共连接端作为第一选通电阻单元100的输出端与第二选通电阻单元200的输入端相连；

第二选通电阻单元200包括电阻R4、电阻R5、电阻R6和NPN型三极管K2；电阻R4的第一端是第二选通电阻单元200的输入端，与第一选通电阻单元100相连，电阻R4的第二端通过电阻R5与NPN型三极管K2的集电极相连，NPN型三极管K2的发射极接地，NPN型三极管K2的基极通过电阻R6接开关控制信号源，电阻R4与电阻R5的公共连接端作为第二选通电阻单元200的输出端与第三选通电阻单元300的输入端相连；依此类推，恒流源电流控制电路有n路选通电阻单元，n为不小于2的自然数。

作为本实用新型的第二实施例，开关管均采用NMOS管，如图3所示。恒流源电流控制电路与输出电流设置端口相连，包括n路依次相接的选通电阻单元(n为不小于2的自然数)，每路选通电阻单元包括三个电阻和一个NMOS管形成的开关管。以第一选通电阻单元100’为例，电阻R1的第一端作为第一选通电阻单元100’的输入端，与输出电流设置端口连接，电阻R1的第二端通过电阻R2与NMOS管的漏极相连，NMOS管的源极接地，NMOS管的栅极通过电阻R3接开关控制信号源，电阻R1与电阻R2的公共连接端作为第一选通电阻单元100’的输出端与第二选通电阻单元200’的输入端相连。同样的，后续选通电阻单元内电阻和开关管的连接关系与第一选通电阻单元100’类似。

图4是本实用新型第三实施例提供的恒流源电流控制电路的示例电路结构图；本实施例中，开关管都选用NPN型三极管。与本实用新型第一实施例提供的恒流源电流控制电路不同的是，选通电阻单元的电阻R1、电阻R4......电阻R3n-2的阻值都为0。

在具体应用中，当输出电流设置端口为恒流输出时，采用图4所示电路，选通路数n越多，那么并联电阻越多，总电阻就越小，输出电流设置端口电压就小，从而控制输出的电流大小，若电流要求成倍变化时，那么只要R2～R3n-1的电阻值相同并且为精密电阻。当输出电流设置端口为恒压输出时，采用本电路，选通路数n越多，输出电流设置端口电流就会越大，从而控制输出电流大小，同样的，若电流要求成倍变化时，那么只要R2～R3n-1的电阻值相同并且为精密电阻。

图5是本实用新型第四实施例提供的恒流源电流控制电路的示例电路结构图；本实施例中，开关管也都选用NPN型三极管。与本实用新型第一实施例提供的恒流源电流控制电路不同的是，选通电阻单元的电阻R2、电阻R5......电阻R3n-1的阻值都为0。

在具体应用中，当输出电流设置端口为恒流输出时，采用图5所示电路，选通路数n越多，输出电流设置端口电压就越大，从而控制输出电流大小。若电流要求成倍变化时，那么只要R1～R3n-2的电阻值相同并且为精密电阻。当然，电阻R1～R3n-2可以是单一电阻，也可以是由多个分立元件构成的等效电阻。当输出电流设置端口为恒压输出时，采用本电路，选通路数n越多，输出电流设置端口电流就会越小，从而控制输出电流大小。若电流要求成倍变化时，那么只要R1～R3n-2的电阻值相同并且为精密电阻。

本实用新型实施例还提供一种LED驱动芯片，该LED驱动芯片包括一个输出电流设置端口Iset，所述输出电流设置端口Iset与恒流源电流控制电路相连，所述恒流源电流控制电路包含于所述LED驱动芯片。在具体实施方式中，首先明确具体的LED驱动芯片为电流/电压控制输出恒电流，来决定需要用第三实施例提供的恒流源电流控制电路还是第四实施例提供的恒流源电流控制电路；其次是明确需要多少种恒电流输出可控，从而确定选择的通路，按所需电流大小，来选择电阻；最后是利用软件控制实现对1、2、3、...、n路选通电阻单元的控制，施加高电平选通开关管K1～Kn，低电平关断开关管K1～Kn。需要注意的是：当采用第三实施例提供的恒流源电流控制电路电路时，1～n路选通电阻单元需要几路就要选通几路；当采用第四实施例提供的恒流源电流控制电路电路时，输出具体大小的恒电流时，1～n路选通电阻单元只需选通其中的一路。

以芯片MP3392为例，此芯片输出电流设置端口Iset为恒电压输出，选用第三或者第四实施例提供的恒流源电流控制电路都是可以的，下面以第三实施例提供的恒流源电流控制电路电路进行具体说明。

根据MP3392的规格书，Iset端口的电流I＝1000*1.22/R(R为恒流源电流控制电路的总输入电阻)，R2＝R4＝...＝R3n-4＝R3n-1＝10.1KΩ；当只接通第一路选通电阻单元时，电流为120mA；当接通两路时，R为5.05KΩ，电流成倍增加，此时输出电流为240mA；当接三路时，R为3.37KΩ，此时输出电流为原来的3倍，即360mA。

总而言之，当需要输出一倍的电流时，通过软件仅给第一开关管K1加高电平，从而选通第一路选通电阻单元；当需要输出三倍的电流时，通过软件给一、二和三路选通电阻单元的开关管施加高电平来实现。

当然，对于本领域的技术人员来说，本实用新型提供的恒流源电流控制电路不仅可以应用于以LED为背光源的电视领域，比如本实用新型实施例提供的LED驱动芯片，还可以应用于其他任何需要动态调节输出恒流电流的恒流式开关电源领域。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种恒流源电流控制电路，与输出电流设置端口相接，其特征在于，所述恒流源电流控制电路包括多路依次相接的选通电阻单元，每路选通电阻单元包括三个电阻和一个开关管；

2.如权利要求1所述的恒流源电流控制电路，其特征在于，所述开关管K1为NPN型三极管，所述NPN型三极管的集电极为所述开关管K1的高电位端，所述NPN型三极管的发射极为所述开关管K1的低电位端，所述NPN型三极管的基极为所述开关管K1的控制端。

3.如权利要求1所述的恒流源电流控制电路，其特征在于，所述开关管K1为NMOS管，所述NMOS管的漏极为所述开关管K1的高电位端，所述NMOS管的源极为所述开关管K1的低电位端，所述NMOS管的栅极为所述开关管K1的控制端。

4.一种LED驱动芯片，所述LED驱动芯片上包括一个输出电流设置端口，所述输出电流设置端口与恒流源电流控制电路相连，其特征在于，所述恒流源电流控制电路包括多路依次相接的选通电阻单元，每路选通电阻单元包括三个电阻和一个开关管；

其中，第一选通电阻单元包括电阻R1、电阻R2、电阻R3和开关管K1；所述电阻R1的第一端作为所述第一选通电阻单元的输入端，与LED驱动芯片的输出电流设置端口连接，所述电阻R1的第二端通过所述电阻R2与所述开关管K1的高电位端相连，所述开关管K1的低电位端接地，所述开关管K1的控制端通过所述电阻R3接开关控制信号源，所述电阻R1与所述电阻R2的公共连接端作为所述第一选通电阻单元的输出端与第二选通电阻单元的输入端相连。

5.如权利要求4所述的LED驱动芯片，其特征在于，所述开关管K1为NPN型三极管，所述NPN型三极管的集电极为所述开关管K1的高电位端，所述NPN型三极管的发射极为所述开关管K1的低电位端，所述NPN型三极管的基极为所述开关管K1的控制端。

6.如权利要求4所述的LED驱动芯片，其特征在于，所述开关管K1为NMOS管，所述NMOS管的漏极为所述开关管K1的高电位端，所述NMOS管的源极为所述开关管K1的低电位端，所述NMOS管的栅极为所述开关管K1的控制端。