CN204335010U - 一种新型led恒流驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及LED驱动电路技术领域，尤其是一种新型LED恒流驱动电路。它包括基准电流产生模块、高精度电流镜和电流调节模块；基准电流产生模块包括第一场效应管、补偿电路和第一运算放大器，补偿电路的两端并联于第一场效应管栅极和源极上，第一场效应管的栅极还与第一运算放大器的输出端连接，第一场效应管的漏极与高精度电流镜的输入端连接，高精度电流镜将电压进行稳压并将稳压后的电压输入至电流调节模块。本实用新型通过基准电流产生模块产生电流，其电流通过高精度电流镜将电流进行放大，最后经电流调节模块输出恒定电流，其电路结构简单，具有很强的实用性。

Description

一种新型LED恒流驱动电路

技术领域

本实用新型涉及LED驱动电路技术领域，尤其是一种新型LED恒流驱动电路。

背景技术

随着LED成为平板显示领域的主流，对LED显示屏的要求也不断提高。而LED为电流驱动型器件，即在一定的正向电流工作范围内，其发光亮度与流过器件的电流大小成正比，故只要保证每个LED管中的电流恒定，就能保证显示设备的亮度一致，其电流的恒定由LED恒流驱动电路进行调节。目前，现有LED恒流电路普遍存在电路结构复杂，输出精度不高等缺陷。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种高精度和电路结构简单的新型LED恒流驱动电路。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种新型LED恒流驱动电路，它包括基准电流产生模块、高精度电流镜和电流调节模块，所述基准电流产生模块包括第一场效应管、补偿电路和第一运算放大器，所述补偿电路的两端并联于第一场效应管栅极和源极上，所述第一场效应管的栅极还与第一运算放大器的输出端连接，所述第一场效应管的漏极与高精度电流镜的输入端连接，所述高精度电流镜将电压进行稳压并将稳压后的电压输入至电流调节模块；

所述电流调节模块包括第二运算放大器、第二场效应管、第三场效应管和第四场效应管，所述第二运算放大器的同相端同时与高精度电流镜的输出端和第二场效应管的漏极连接，所述第二场效应管的源极与第三场效应管源极连接，所述第二场效应管的栅极和第三场效应管的栅极连接并一同与第二运算放大器的同相端连接，所述第三场效应管的漏极同时与第二运算放大器的反相端和第四场效应管的源极连接，所述第四场效应管的栅极与第二运算放大器的输出端连接，所述第四场效应管的漏极输出电流。

优选地，所述补偿电路包括第五场效应管、第六场效应管、第七场效应管、第八场效应管、第九场效应管、第十场效应管、第十一场效应管、第十二场效应管、第十三场效应管、第十四场效应管、第十五场效应管、第十六场效应管、第十七场效应管、第十八场效应管和第十九场效应管；

所述十八场效应管的栅极与第一运算放大器的输出端连接，所述第十八场效应管的源极同时与第十九场效应管的漏极和第十七场效应管的源极连接，所述第十九场效应管的栅极和第八场效应管的栅极连接，所述第八场效应管的漏极同时与第七场效应管的漏极和栅极连接并还同时与第六场效应管的栅极和第十九效应管的栅极连接，所述第十五场效应管的栅极同时与第十六场效应管的栅极和第七场效应管的栅极连接，所述第十五场效应管的漏极和栅极同时与第十七场效应管的漏极连接，所述第十七场效应管的栅极与十四场效应管的源极连接，所述第十六场效应管的漏极同时与第十八场效应管的漏极和第五场效应管的栅极连接，所述第五场效应管的漏极同时与第十四场效应管的栅极、第十场效应管的源极连接和第六场效应管的漏极连接，所述第六场效应管的源极与第十二场效应管的源极连接，所述第十二场效应管的漏极与第十场效应管的漏极连接，所述第十二场效应管的栅极通过依次串联第二电阻和第一电容与第十四场效应管的漏极连接，所述第二电阻和第一电容之间与第十三场效应管的栅极连接，所述第十三场效应管的漏极与第十一场效应管的漏极连接，所述第十一场效应管的漏极和栅极同时与第十场效应管的栅极连接，所述第十一场效应管的漏极与第七场效应管的漏极连接，所述第七场效应管的源极通过第一电阻与十四场效应管的漏极连接，所述第十四场效应管的漏与第一场效应管的源极连接。

优选地，所述高精度电流镜包括第二十场效应管、第二十一场效应管、第二十二场效应管、第二十三场效应管、第二十四场效应管、第二十五场效应管、第二十六场效应管、第二十七场效应管、第二十八场效应管、第二十九场效应管、第三十场效应管、第三十一场效应管、第三十二场效应管、第场三十三效应管和第三十四场效应管；

所述第二十场效应管的漏极和栅极同时与第一场效应管的漏极连接，所述第二十场效应管的源极同时与第二十一场效应管的源极、第二十二场效应管的源极、第二十六场效应管的源极、第三十场效应管的源极、第三十一场效应管的源极和第三十四场效应管的源极连接，所述第二十一场效应管的栅极与第二十二场效应管的栅极连接，所述第二十一场效应管的漏极与第二十四场效应管的源极连接，所述第二十四场效应管的栅极与第二十二场效应管的栅极连接，所述第二十四场效应管的漏极同时与第二十五场效应管的漏极和栅极连接，所述第二十五场效应管的栅极和源极分别与第二十八场效应管的栅极和源极连接，所述第二十八场效应管的源极还同时与第二十九场效应管的源极、第三十二场效应管的源极和第三十三场效应管的源极连接，所述第二十八场效应管的漏极同时与第二十七场效应管的源极和栅极连接，所述第二十七场效应管的源极同时与第二十六场效应管的漏极和第三十场效应管的栅极连接，所述第三十场效应管的漏极同时与第三十一场效应管的栅极和第二十九场效应管的漏极连接，所述第二十九场效应管的栅极同时与第三十二场效应管的栅极和第三十三场效应管的栅极连接，所述第三十三场效应管的漏极与自身的栅极连接并与第三十四场效应管的漏极和源极连接，所述第三十二场效应管漏极同时与第三十一场效应管的漏极和第二十三场效应管的栅极连接，所述第二十三场效应管的漏极与同时与第二运算放大器的同相端和第二场效应管的漏极连接。

由于采用了上述方案，本实用新型通过基准电流产生模块产生电流，其电流通过高精度电流镜将电流进行放大，最后经电流调节模块输出恒定电流，其电路结构简单，具有很强的实用性。

附图说明

图1是本实用新型实施例的系统原理框图；

图2是本实用新型实施例的补偿电路的电路结构图；

图3是本实用新型实施例的高精度电流镜的电路结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1至图3所示，本实施例的一种新型LED恒流驱动电路，它包括基准电流产生模块1、高精度电流镜2和电流调节模块3，基准电流产生模块1包括第一场效应管M1、补偿电路4和第一运算放大器U1，补偿电路4的两端并联于第一场效应管M1栅极和源极上，第一场效应管M1的栅极还与第一运算放大器U1的输出端连接，第一场效应管M1的漏极与高精度电流镜2的输入端连接，高精度电流镜2将电压进行稳压并将稳压后的电压输入至电流调节模块3；电流调节模块3包括第二运算放大器U2、第二场效应管M2、第三场效应管M3和第四场效应管M3，第二运算放大器U2的同相端同时与高精度电流镜2的输出端和第二场效应管M2漏极连接，第二场效应管M2的源极与第三场效应管M3的源极连接，第二场效应管M2的栅极和第三场效应管M3的栅极连接并一同与第二运算放大器U2的同相端连接，第三场效应管M3的漏极同时与第二运算放大器U2的反相端和第四场效应管M4的源极连接，第四场效应管M4的栅极与第二运算放大器U2的输出端连接，第四场效应管M4的漏极输出电流。本实施例通过基准电流产生模块1产生电流，其电流通过高精度电流镜2将电流进行放大，最后经第二场效应管M2、第三场效应管M3和第四场效应管M4输出恒定电流。

同时，本实施例的补偿电路4可采用如图2所示的电路结构，即包括第五场效应管M5、第六场效应管M6、第七场效应管M7、第八场效应管M8、第九场效应管M9、第十场效应管M10、第十一场效应管M11、第十二场效应管M12、第十三场效应管M13、第十四场效应管M14、第十五场效应管M15、第十六场效应管M16、第十七场效应管M17、第十八场效应管M18和第十九场效应管M19；十八场效应管M18的栅极与第一运算放大器U1的输出端连接，第十八场效应管M18的源极同时与第十九场效应管M19的漏极和第十七场效应管M17的源极连接，第十九场效应管M19的栅极和第八场效应管M8的栅极连接，第八场效应管M8的漏极同时与第七场效应管M7的漏极和栅极连接并还同时与第六场效应管M6的栅极和第十九效应管M19的栅极连接，第十五场效应管M15的栅极同时与第十六场效应管M16的栅极和第七场效应管M7的栅极连接，第十五场效应管M15的漏极和栅极同时与第十七场效应管M17的漏极连接，第十七场效应管M17的栅极与十四场效应管M14的源极连接，第十六场效应管M16的漏极同时与第十八场效应管M18的漏极和第五场效应管M5的栅极连接，第五场效应管M5的漏极同时与第十四场效应管M14的栅极、第十场效应管M10的源极连接和第六场效应管M6的漏极连接，第六场效应管M6的源极与第十二场效应管M12的源极连接，第十二场效应管M12的漏极与第十场效应管M10的漏极连接，第十二场效应管M12的栅极通过依次串联第二电阻R2和第一电容C1与第十四场效应管M14的漏极连接，第二电阻R2和第一电容C1之间与第十三场效应管M13的栅极连接，第十三场效应管M13的漏极与第十一场效应管M11的漏极连接，第十一场效应管M11的漏极和栅极同时与第十场效应管M10的栅极连接，第十一场效应管M11的漏极与第七场效应管M7的漏极连接，第七场效应管M7的源极通过第一电阻R1与十四场效应管M14的漏极连接，第十四场效应管M14的漏与第一场效应管M1的源极连接。该补偿电路4的偏置电流由第十七场效应管M17提供，第十一场效应管M11和第十场效应管M10提供偏置电压并确保其工作处于饱和区，第十场效应管M10和第十二场效应管M12组成共源共栅结构，其输出阻抗约为gr2，这是一个较大的阻抗，它可以有效地防止前馈通路的形成，从而避免右半平面出现零点；第十三场效应管M13与偏置电流源组成一个共源放大器，同第二电阻R2共同作用将第一电容C1上的采样电流转化为电压并改善瞬态响应。

另外，本实施例的高精度电流镜2可采用如图3所示的电流结构，即包括第二十场效应管M20、第二十一场效应管M21、第二十二场效应管M22、第二十三场效应管M23、第二十四场效应管M24、第二十五场效应管M25、第二十六场效应管M26、第二十七场效应管M27、第二十八场效应管M28、第二十九场效应管M29、第三十场效应管M30、第三十一场效应管M31、第三十二场效应管M32、第三十三场效应管M33和第三十四场效应管M34；第二十场效应管M20的漏极和栅极同时与第一场效应管M1的漏极连接，第二十场效应管M20的源极同时与第二十一场效应管M21的源极、第二十二场效应管M22的源极、第二十六场效应管M26的源极、第三十场效应管M30的源极、第三十一场效应管M31的源极和第三十四场效应管M34的源极连接，第二十一场效应管M21的栅极与第二十二场效应管M22的栅极连接，第二十一场效应管M21的漏极与第二十四场效应管M24的源极连接，第二十四场效应管M24的栅极与第二十二场效应管M22的栅极连接，第二十四场效应管M24的漏极同时与第二十五场效应管M25的漏极和栅极连接，第二十五场效应管M25的栅极和源极分别与第二十八场效应管M28的栅极和源极连接，第二十八场效应管M28的源极还同时与第二十九场效应管M29的源极、第三十二场效应管M32的源极和第三十三场效应管M33的源极连接，第二十八场效应管M28的漏极同时与第二十七场效应管M27的源极和栅极连接，第二十七场效应管M27的源极同时与第二十六场效应管M26的漏极和第三十场效应管M30的栅极连接，第三十场效应管M30的漏极同时与第三十一场效应管M31的栅极和第二十九场效应管M29的漏极连接，第二十九场效应管M29的栅极同时与第三十二场效应管M32的栅极和第三十三场效应管M33的栅极连接，第三十三场效应管M33的漏极与自身的栅极连接并与第三十四场效应管M34的漏极和源极连接，第三十二场效应管M32漏极同时与第三十一场效应管M31的漏极和第二十三场效应管M23的栅极连接，第二十三场效应管M23的漏极与同时与第二运算放大器U2的同相端和第二场效应管M2的漏极连接。其第二十场效应管M20、第二十二场效应管M22和第二十三场效应管M23构成一个两级的共源共栅电流镜；第二十一场效应管M21、第二十四场效应管M24、第二十七场效应管M27、第二十七场效应管M27和第二十八场效应管M28用于改善共源共栅电流镜的匹配精度。3个负反馈增益阶第二十六场效应管M26、第三十场效应管M30和第三十一场效应管M31能够极大地增加电流镜的输出阻抗。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种新型LED恒流驱动电路，其特征在于：它包括基准电流产生模块、高精度电流镜和电流调节模块，所述基准电流产生模块包括第一场效应管、补偿电路和第一运算放大器，所述补偿电路的两端并联于第一场效应管栅极和源极上，所述第一场效应管的栅极还与第一运算放大器的输出端连接，所述第一场效应管的漏极与高精度电流镜的输入端连接，所述高精度电流镜将电压进行稳压并将稳压后的电压输入至电流调节模块；

所述电流调节模块包括第二运算放大器、第二场效应管、第三场效应管和第四场效应管，所述第二运算放大器的同相端同时与高精度电流镜的输出端和第二场效应管的漏极连接，所述第二场效应管的源极与第三场效应管源极连接，所述第二场效应管的栅极和第三场效应管的栅极连接并一同与第二运算放大器的同相端连接，所述第三场效应管的漏极同时与第二运算放大器的反相端和第四场效应管的源极连接，所述第四场效应管的栅极与第二运算放大器的输出端连接，所述第四场效应管的漏极输出电流。

2.如权利要求1所述的一种新型LED恒流驱动电路，其特征在于：所述补偿电路包括第五场效应管、第六场效应管、第七场效应管、第八场效应管、第九场效应管、第十场效应管、第十一场效应管、第十二场效应管、第十三场效应管、第十四场效应管、第十五场效应管、第十六场效应管、第十七场效应管、第十八场效应管和第十九场效应管；

所述十八场效应管的栅极与第一运算放大器的输出端连接，所述第十八场效应管的源极同时与第十九场效应管的漏极和第十七场效应管的源极连接，所述第十九场效应管的栅极和第八场效应管的栅极连接，所述第八场效应管的漏极同时与第七场效应管的漏极和栅极连接并还同时与第六场效应管的栅极和第十九效应管的栅极连接，所述第十五场效应管的栅极同时与第十六场效应管的栅极和第七场效应管的栅极连接，所述第十五场效应管的漏极和栅极同时与第十七场效应管的漏极连接，所述第十七场效应管的栅极与十四场效应管的源极连接，所述第十六场效应管的漏极同时与第十八场效应管的漏极和第五场效应管的栅极连接，所述第五场效应管的漏极同时与第十四场效应管的栅极、第十场效应管的源极连接和第六场效应管的漏极连接，所述第六场效应管的源极与第十二场效应管的源极连接，所述第十二场效应管的漏极与第十场效应管的漏极连接，所述第十二场效应管的栅极通过依次串联第二电阻和第一电容与第十四场效应管的漏极连接，所述第二电阻和第一电容之间与第十三场效应管的栅极连接，所述第十三场效应管的漏极与第十一场效应管的漏极连接，所述第十一场效应管的漏极和栅极同时与第十场效应管的栅极连接，所述第十一场效应管的漏极与第七场效应管的漏极连接，所述第七场效应管的源极通过第一电阻与十四场效应管的漏极连接，所述第十四场效应管的漏与第一场效应管的源极连接。

3.如权利要求2所述的一种新型LED恒流驱动电路,其特征在于：所述高精度电流镜包括第二十场效应管、第二十一场效应管、第二十二场效应管、第二十三场效应管、第二十四场效应管、第二十五场效应管、第二十六场效应管、第二十七场效应管、第二十八场效应管、第二十九场效应管、第三十场效应管、第三十一场效应管、第三十二场效应管、第场三十三效应管和第三十四场效应管；

所述第二十场效应管的漏极和栅极同时与第一场效应管的漏极连接，所述第二十场效应管的源极同时与第二十一场效应管的源极、第二十二场效应管的源极、第二十六场效应管的源极、第三十场效应管的源极、第三十一场效应管的源极和第三十四场效应管的源极连接，所述第二十一场效应管的栅极与第二十二场效应管的栅极连接，所述第二十一场效应管的漏极与第二十四场效应管的源极连接，所述第二十四场效应管的栅极与第二十二场效应管的栅极连接，所述第二十四场效应管的漏极同时与第二十五场效应管的漏极和栅极连接，所述第二十五场效应管的栅极和源极分别与第二十八场效应管的栅极和源极连接，所述第二十八场效应管的源极还同时与第二十九场效应管的源极、第三十二场效应管的源极和第三十三场效应管的源极连接，所述第二十八场效应管的漏极同时与第二十七场效应管的源极和栅极连接，所述第二十七场效应管的源极同时与第二十六场效应管的漏极和第三十场效应管的栅极连接，所述第三十场效应管的漏极同时与第三十一场效应管的栅极和第二十九场效应管的漏极连接，所述第二十九场效应管的栅极同时与第三十二场效应管的栅极和第三十三场效应管的栅极连接，所述第三十三场效应管的漏极与自身的栅极连接并与第三十四场效应管的漏极和源极连接，所述第三十二场效应管漏极同时与第三十一场效应管的漏极和第二十三场效应管的栅极连接，所述第二十三场效应管的漏极与同时与第二运算放大器的同相端和第二场效应管的漏极连接。