專利名稱：一種led恒流驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于顯示電路技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種LED點陣式顯示電路，具體地說，是涉及一種針對LED點陣式顯示電路設(shè)計的恒流驅(qū)動電路。
背景技術(shù)：
隨著家電用戶對顯示效果要求的逐漸提高，促使家電領(lǐng)域的顯示屏技術(shù)迅速發(fā)展，顯示內(nèi)容越來越豐富，越來越精細化。目前，家用電器領(lǐng)域的顯示屏一般采用LED點陣式電路結(jié)構(gòu)，根據(jù)在行與列之間 LED的連接方式不同，可分為共陽極點陣和共陰極點陣。圖1示出了一種采用行共陽列共陰編排方式的LED點陣式顯示電路，如果需要讓某行的LED全部點亮，就給予該行高電平1，然后進行逐列掃描，列掃描脈沖為低電平0時，該行該列的LED就點亮了。如果不想點亮某一列的LED，就向該列輸出高電平1，這樣就可以實現(xiàn)對特定行上某個LED的亮/滅控制。這就是點陣式LED顯示屏的工作原理。對于上述點陣式LED顯示屏，其驅(qū)動方式主要有三種由分立元器件組建的驅(qū)動電路驅(qū)動、專用驅(qū)動IC驅(qū)動和通用驅(qū)動IC驅(qū)動。縱觀顯示屏驅(qū)動芯片的設(shè)計方案，一般采用的驅(qū)動方式為SEG(行)驅(qū)動為恒壓方式，P管開漏輸出，GRID (列)驅(qū)動為恒壓方式，N 管開漏輸出，通過對NMOS管或者PMOS管的通斷時序進行控制來輪流點亮LED。這種驅(qū)動方式的輸出電壓是固定的，而輸出電流是不可控制的，會隨著負載的增減而變化。為了能夠?qū)?LED的亮度實現(xiàn)8級調(diào)節(jié)，只能采用占空比調(diào)節(jié)方式進行亮度控制，即改變用于進行行掃描或者列掃描的脈沖信號占空比，但其掃描頻率不變。這種驅(qū)動方案可以滿足一般的顯示需求，但是，在電網(wǎng)供電波動或者顯示內(nèi)部各路分壓波動時，會出現(xiàn)顯示波動、微閃等現(xiàn)象，從而使得顯示效果大打折扣。

實用新型內(nèi)容本實用新型為了改變LED恒壓驅(qū)動方式在電網(wǎng)供電波動或者顯示內(nèi)部各路分壓波動時，會出現(xiàn)顯示波動、微閃的問題，提供了一種LED恒流驅(qū)動電路，提高了顯示屏的顯示效果。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)一種LED恒流驅(qū)動電路，包括控制電路、恒流源電路和開關(guān)電路；所述恒流源電路接收控制電路輸出的脈沖信號，在控制電路的控制下輸出恒定電流至LED電路的陽極，所述LED電路的陰極通過開關(guān)電路的開關(guān)通路接地，所述開關(guān)電路的控制端接收所述控制電路輸出的開關(guān)控制信號。進一步的，在所述恒流源電路中包含有兩個PMOS管和一個集成運放；其中，第一 PMOS管的柵極接收所述控制電路輸出的脈沖信號，源極連接直流電源，漏極連接第二 PMOS 管的源極；所述集成運放的同相輸入端接收控制電路輸出的設(shè)定電壓，反相輸入端連接第二 PMOS管的源極，輸出端連接第二 PMOS管的柵極，由此構(gòu)成負反饋網(wǎng)路；所述第二 PMOS管的漏極連接LED電路的陽極，向LED電路輸出恒定電流。當(dāng)所述LED電路是由多個LED組成的行共陽列共陰的LED點陣式顯示電路時，可以在所述LED點陣式顯示電路的每一行均對應(yīng)連接一路所述的恒流源電路。又進一步的，所述開關(guān)電路優(yōu)選采用NMOS管實現(xiàn)，所述LED點陣式顯示電路的m 列對應(yīng)連接m路NMOS管的漏極，所述m路NMOS管的源極接地，柵極對應(yīng)連接所述控制電路的m個I/O 口，接收控制電路輸出的m路開關(guān)控制信號；其中，m為正整數(shù)。優(yōu)選的，所述控制電路通過其所述的m個I/O 口輸出PWM形式的開關(guān)控制信號，控制m路NMOS管輪流導(dǎo)通，即執(zhí)行列掃描。當(dāng)所述LED電路為由多個LED組成的行共陰列共陽的LED點陣式顯示電路時，可以在所述LED點陣式顯示電路的每一列連接一路所述的恒流源電路，為處于同一列上的 LED提供恒定的直流電流。優(yōu)選的，所述開關(guān)電路優(yōu)選采用NMOS管設(shè)計實現(xiàn)，所述LED點陣式顯示電路的η 行對應(yīng)連接η路NMOS管的漏極，所述η路NMOS管的源極接地，柵極對應(yīng)連接所述控制電路的η個I/O 口，接收控制電路輸出的η路開關(guān)控制信號；其中，η為正整數(shù)。進一步的，所述控制電路通過其所述的η個I/O 口輸出PWM形式的開關(guān)控制信號， 控制η路NMOS管輪流導(dǎo)通，即執(zhí)行行掃描。更進一步的，所述控制電路根據(jù)LED電路的顯示亮度要求，輸出不同幅值的設(shè)定電壓至所述集成運放的同相輸入端，通過改變輸出到集成運放同相輸入端的設(shè)定電壓幅值，可以調(diào)節(jié)輸出到LED電路的恒定電流值，從而達到調(diào)節(jié)LED顯示亮度的目的。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點和積極效果是本實用新型采用恒流驅(qū)動方式控制LED電路運行，即使在電網(wǎng)供電出現(xiàn)波動時，由于輸入到LED電路的電流保持恒定， 因而可以避免出現(xiàn)顯示波動、微閃等現(xiàn)象，由此極大提高了顯示效果，使得LED的亮度調(diào)節(jié)過程變得更加簡單。結(jié)合附圖閱讀本實用新型實施方式的詳細描述后，本實用新型的其他特點和優(yōu)點將變得更加清楚。

圖1是采用行共陽列共陰編排方式的LED點陣式顯示電路的原理圖；圖2是本實用新型所提出的LED恒流驅(qū)動電路中恒流源電路的一種實施例的電路
原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細地描述。實施例一，本實施例為了解決目前用于點陣式LED顯示屏的驅(qū)動電路由于采用恒壓驅(qū)動方式，在電網(wǎng)供電波動或者顯示屏內(nèi)部各路分壓波動時，易出現(xiàn)顯示波動、微閃等問題，提出了一種LED恒流驅(qū)動方式，即通過向LED電路提供恒定的驅(qū)動電流，從而使LED穩(wěn)定發(fā)光，杜絕顯示波動和微閃現(xiàn)象的發(fā)生。具體來講，可以在LED電路的陽極連接恒流源電路，LED電路的陰極通過開關(guān)電路接地，在需要LED點亮?xí)r，通過控制電路控制恒流源電路向LED的陽極輸出恒定的驅(qū)動電流，并控制連接在所述LED陰極的開關(guān)電路導(dǎo)通，從而使LED發(fā)光顯示。由于流過LED的電流保持恒定，因此可以確保LED發(fā)光穩(wěn)定。下面對恒流源電路的具體組建結(jié)構(gòu)及其工作原理進行詳細地闡述。參見圖2所示，本實施例的恒流源電路采用兩個PMOS管VI、V2和一個集成運放 Ul組建實現(xiàn)。其中，第一 PMOS管Vl的柵極連接控制電路，接收控制電路輸出的脈沖信號 Vgset，其源極連接直流電源VDD，漏極連接第二 PMOS管V2的源極。所述集成運放Ul的同相輸入端+連接控制電路，接收控制電路輸出的設(shè)定電壓Vdset，集成運放Ul的輸出端連接第二 PMOS管V2的柵極，并通過第二 PMOS管V2的源極連接其反相輸入端_，由此構(gòu)成負反饋網(wǎng)絡(luò)，以實現(xiàn)對其輸出的柵極電壓Vg進行調(diào)節(jié)。所述第二 PMOS管V2的漏極通過負載 RL接地，向負載RL輸出恒定的直流驅(qū)動電流。圖2所示恒流源電路的工作原理是由于通過控制電路輸出的脈沖信號Vgset的幅值固定，即為固定電壓，而設(shè)定電壓Vdset也為固定電壓，考慮到集成運放Ul的虛短特性，即V+ = V_,因此，圖2中的Vds也為固定電壓。由此一來，對于第一 PMOS管Vl而言，因為直流電源VDD、Vgset和Vds的電壓固定，因此，可以保證流過第一PMOS管Vl的電流恒定。 當(dāng)負載RL的阻值變大時，在負載RL變化的瞬間，由于流過負載RL的電流不變，使得Vds的電壓升高，由于集成運放Ul工作在負反饋模式，且要求V+ = V_,因此，集成運放Ul調(diào)節(jié)其輸出到第二 PMOS管V2的柵極電壓Vg，使得第二 PMOS管V2的導(dǎo)通電阻變小，進而使Vds電壓減小，直到Vds = Vdset,達到穩(wěn)定狀態(tài)。由于Vds電壓不變，因此可以保證流過負載RL 的電流恒定。反之，當(dāng)負載RL的阻值變小時，在負載RL變化的瞬間，由于流過負載RL的電流不變，使得Vds的電壓降低，此時，集成運放Ul調(diào)節(jié)其輸出到第二 PMOS管V2的柵極電壓 Vg，使得第二 PMOS管V2的導(dǎo)通電阻變大，進而使Vds電壓升高，直到Vds = Vdset，達到穩(wěn)定狀態(tài)。由于電壓Vds恒定不變，因此可以保證流過負載RL的電流保持恒定。將圖2所示的恒流源電路應(yīng)用于點陣式LED顯示電路中，可以為LED提供恒定的驅(qū)動電流。以圖1所示的采用行共陽列共陰編排方式設(shè)計的LED點陣式顯示電路為例進行說明，可以在所述LED顯示電路的每一行均連接一路圖2所示的恒流源電路，每一列仍仿照傳統(tǒng)驅(qū)動電路設(shè)計方式各自通過一路NMOS管接地，即驅(qū)動方案為SEG (行)驅(qū)動為恒流輸出方式，GRID (列)驅(qū)動為恒壓方式，N管開漏輸出。對于n*m矩陣的LED顯示電路(n、m均為正整數(shù))，可以采用η路恒流源電路與 LED顯示電路的η行對應(yīng)連接，采用m路NMOS管與LED顯示電路的m列一一對應(yīng)連接，且 NMOS管的漏極連接LED顯示電路的各列，源極接地，柵極接收控制電路輸出的開關(guān)控制信號。所述控制電路可以通過其m路I/O 口輸出PWM形式的脈沖信號，以列掃描的方式驅(qū)動m 路NMOS管輪流導(dǎo)通，即如圖1所示的GRID波形。在需要驅(qū)動某一行上的LED點亮?xí)r，控制電路向連接在該行上的恒流源電路輸出高電平的Vgset電壓，并根據(jù)顯示亮度要求輸出一定幅值的設(shè)定電壓Vdset，使恒流源電路開始運行，向該行上的LED輸出恒定電流。當(dāng)需要對LED顯示屏的顯示亮度進行調(diào)節(jié)時，只需改變設(shè)定電壓Vdset的幅值，進而改變流經(jīng)LED 顯示屏行通道內(nèi)部的恒流電流值，實現(xiàn)LED的亮度調(diào)節(jié)。采用本實施例所提出的LED恒流驅(qū)動方案不是通過調(diào)節(jié)GRID的占空比進行調(diào)節(jié)亮度，而是通過SEG通道內(nèi)部的恒流電流值進行亮度調(diào)節(jié)，因此，GRID掃描時序波形可以不用改變。[0029]同理，對于采用行共陰列共陽編排方式設(shè)計的LED點陣式顯示電路，比如將圖1 所示的矩陣電路逆時針旋轉(zhuǎn)90度所形成的LED點陣電路，則可以將LED驅(qū)動方案修改為 SEG(行)驅(qū)動為恒壓方式，N管開漏輸出，GRID(列)驅(qū)動為恒流輸出方式。即在LED點陣式顯示電路的每一列各自連接一路圖2所示的恒流源電路，為處于同一列上的LED提供恒定的直流電流；在LED點陣式顯示電路的每一行上各自連接一路NMOS管的漏極，NMOS管的源極接地，柵極對應(yīng)連接所述控制電路的多路I/O 口，接收控制電路輸出的PWM開關(guān)控制信號，以行掃描的方式驅(qū)動各路NMOS管輪流導(dǎo)通。此時，若要驅(qū)動某一列上的LED點亮，只需通過控制電路向連接在該列上的恒流源電路輸出Vgset和Vdset電壓，即可向LED顯示屏的該列通道提供恒定的驅(qū)動電流。當(dāng)然，本實施例所提出的恒流源電路也可以應(yīng)用于除LED驅(qū)動電路以外的其它電子電路設(shè)計中，本實施例并不僅限于以上舉例。應(yīng)當(dāng)指出的是，以上所述僅是本實用新型的一種優(yōu)選實施方式，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種LED恒流驅(qū)動電路，其特征在于包括控制電路、恒流源電路和開關(guān)電路；所述恒流源電路接收控制電路輸出的脈沖信號，在控制電路的控制下輸出恒定電流至LED電路的陽極，所述LED電路的陰極通過開關(guān)電路的開關(guān)通路接地，所述開關(guān)電路的控制端接收所述控制電路輸出的開關(guān)控制信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED恒流驅(qū)動電路，其特征在于在所述恒流源電路中包含有兩個PMOS管和一個集成運放；其中，第一PMOS管的柵極接收所述控制電路輸出的脈沖信號，源極連接直流電源，漏極連接第二 PMOS管的源極；所述集成運放的同相輸入端接收控制電路輸出的設(shè)定電壓，反相輸入端連接第二 PMOS管的源極，輸出端連接第二 PMOS管的柵極，由此構(gòu)成負反饋網(wǎng)路；所述第二 PMOS管的漏極連接LED電路的陽極，向LED電路輸出恒定電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED恒流驅(qū)動電路，其特征在于所述LED電路為由多個LED 組成的行共陽列共陰的LED點陣式顯示電路，在所述LED點陣式顯示電路的每一行連接一路所述的恒流源電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED恒流驅(qū)動電路，其特征在于所述開關(guān)電路為NMOS管， 所述LED點陣式顯示電路的m列對應(yīng)連接m路NMOS管的漏極，所述m路NMOS管的源極接地，柵極對應(yīng)連接所述控制電路的m個I/O 口，接收控制電路輸出的m路開關(guān)控制信號；其中，m為正整數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED恒流驅(qū)動電路，其特征在于所述LED電路為由多個LED 組成的行共陰列共陽的LED點陣式顯示電路，在所述LED點陣式顯示電路的每一列連接一路所述的恒流源電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的LED恒流驅(qū)動電路，其特征在于所述開關(guān)電路為NMOS管， 所述LED點陣式顯示電路的η行對應(yīng)連接η路NMOS管的漏極，所述η路NMOS管的源極接地，柵極對應(yīng)連接所述控制電路的η個I/O 口，接收控制電路輸出的η路開關(guān)控制信號；其中，η為正整數(shù)。
專利摘要本實用新型公開了一種LED恒流驅(qū)動電路，包括控制電路、恒流源電路和開關(guān)電路；所述恒流源電路接收控制電路輸出的脈沖信號，在控制電路的控制下輸出恒定電流至LED電路的陽極，所述LED電路的陰極通過開關(guān)電路的開關(guān)通路接地，所述開關(guān)電路的控制端接收所述控制電路輸出的開關(guān)控制信號。本實用新型采用恒流驅(qū)動方式控制LED電路運行，即使在電網(wǎng)供電出現(xiàn)波動時，由于輸入到LED電路的電流保持恒定，因而可以避免出現(xiàn)顯示波動、微閃等現(xiàn)象，由此極大提高了顯示效果，使得LED的亮度調(diào)節(jié)過程變得更加簡單。
文檔編號G09G3/32GK201984781SQ201020699419
公開日2011年9月21日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者孫江濤 申請人:海信(山東)空調(diào)有限公司