一种镜像电流源的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开的镜像电流源，采用所述负反馈模块与所述N个开关管输出端相连，当所述N个开关管中的某个或某几个开关管的参数有变化时，与其输出端相连的所述负反馈模块起到负反馈调节作用，平衡了由所述开关管参数变化所导致的对应通道电流的变化，进而保证各通道之间电流的一致性；且当所述镜像电流源所处的环境温度变化导致所述电阻的阻值变化时，流进所述N个开关管控制端的电流同时变化，也不会破坏各通道之间电流的一致性。并且所述镜像电流源包括N个通道，可以解决现有技术通道数量少的问题。
【专利说明】—种镜像电流源
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及LED TV背光驱动【技术领域】，尤其涉及一种镜像电流源。
【背景技术】
[0002]目前LED TV背光驱动均采用升压与恒流的配置方式，实现24V或12V的通用电源电压对背光灯条的供电。但是该配置的应用，受限于恒流方案通道数量的限制以及成本的压力，不能灵活地根据实际使用来选取合适的方案。通过研究，在应用中可以采用镜像电流源来解决上述问题，但是现有技术的镜像电流源也存在一定的缺点；如图1所示，所述镜像电流源包括两个完全相同的第一三极管Ql和第二三极管Q2，以及电阻R。
[0003]若第一三极管Ql和第二三极管Q2的特性完全一致，则Ibi=Ib2=Ib,Ici=Ic2=1=Ic=^ IB，流过电阻 R 的电流 Ir=Ici+Ibi+Ib2=Ic+2Ib=Ic+2Ic/ β =Ic (1+2/ β )=1。(1+2/3)，在0远大于I的情况下，10 ^ Ik，此时所述镜像电流源通道之间可以保持电流的一致性。增加多个三极管与第二三极管Q2并联，即可实现镜像电流源通道数量的增加，不考虑环境温度影响的情况下，只要保证多个三极管的参数一致，即可实现各通道之间电流的一致性。所以现有技术各通道之间电流的一致性主要依赖各个三极管的参数，如β。
[0004]由图1可知，流过电阻 R的电流Ik还等于(VIN_VBE)/R，在实际的应用中，考虑环境温度变化时三极管Vbe的变化，输出电流将不再维持为设定值；且在实际的应用中，环境温度对电阻R阻值的影响并不可忽略。所以各通道之间电流的一致性除依赖各个三极管的参数相同之外，其值还依赖环境温度的稳定。
实用新型内容
[0005]有鉴于此，本实用新型提供了一种镜像电流源，以解决现有技术中通道数量少，且各个三极管的参数以及环境温度对各通道之间电流的一致性存在制约的问题。
[0006]为了实现上述目的，现提出的方案如下:
[0007]一种镜像电流源，其特征在于，包括:
[0008]一端与电源相连的电阻；
[0009]N个控制端相互连接的开关管；其中，N为大于等于2的正整数；所述N个开关管控制端的连接点与所述电阻的另一端相连；所述N个开关管的输入端均为所述镜像电流源的输出端；
[0010]N个输入端分别与所述N个开关管的输出端对应相连的负反馈模块；所述负反馈模块的其中一个输入端及其对应开关管输出端的连接点与基准电源相连；所述负反馈模块的输出端接地。
[0011]优选的，所述N个开关管均为NPN型三级管；
[0012]所述负反馈模块包括N个阻值相同的电阻；所述N个电阻的一端相互连接，所述N个电阻的连接点为所述负反馈模块的输出端；所述N个电阻的另一端分别为所述负反馈模块的N个输入端。[0013]从上述的技术方案可以看出，本实用新型公开的镜像电流源，采用所述负反馈模块与所述N个开关管输出端相连，当所述N个开关管中的某个或某几个开关管的参数有变化时，与其输出端相连的所述负反馈模块起到负反馈调节作用，平衡了由所述开关管参数变化所导致的对应通道电流的变化，进而保证各通道之间电流的一致性；且当所述镜像电流源所处的环境温度变化导致所述电阻的阻值变化时，流进所述N个开关管控制端的电流同时变化，也不会破坏各通道之间电流的一致性。并且所述镜像电流源包括N个通道，可以解决现有技术通道数量少的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为现有技术公开的镜像电流源电路图；
[0016]图2为本实用新型实施例公开的镜像电流源电路图；
[0017]图3为本实用新型另一实施例公开的镜像电流源电路图。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0019]本实用新型提供了一种镜像电流源，以解决现有技术中通道数量少，且各个三极管的参数以及环境温度对各通道之间电流的一致性存在制约的问题。
[0020]具体的，如图2所示，包括:
[0021]一端与电源Vin相连的电阻R ;
[0022]N个控制端相互连接的开关管:第一开关管Ql?第N开关管QN ;其中，N为大于等于2的正整数；N个开关管控制端的连接点与电阻R的另一端相连；N个开关管的输入端均为所述镜像电流源的输出端；
[0023]N个输入端分别与所述N个开关管的输出端对应相连的负反馈模块101 ;负反馈模块101的其中一个输入端及其对应开关管输出端的连接点与基准电源Vset相连；负反馈模块101的输出端接地。
[0024]具体的工作原理为:
[0025]以负反馈模块101的第一输入端与第一开关管Ql的输出端的连接点与基准电源Vset相连为例进行说明，电源Vin通过电阻R向所述N个开关管提供控制端的输入电压与电流，基准电源Vset通过负反馈模块101为所述N个开关管提供相同的输出端电压与电流。假设所述N个开关管的参数一致，则所述N个开关管的输入端，也即所述镜像电流源各个输出端，输出的电流也将一致。当所述N个开关管中的某个或某几个开关管的参数有变化时，与其输出端相连的负反馈模块101起到负反馈调节作用，平衡了由所述开关管参数变化所导致的对应通道电流的变化，进而保证各通道之间电流的一致性；且当所述镜像电流源所处的环境温度变化导致电阻R的阻值变化时，流进所述N个开关管控制端的电流同时变化，也不会破坏各通道之间电流的一致性。并且所述镜像电流源包括N个通道，可以解决现有技术通道数量少的问题。
[0026]本实用新型另一实施例提供了另外一种镜像电流源，如图3所示，包括:
[0027]一端与电源Vin相连的电阻R ；
[0028]N个基极相互连接的三极管:第一三极管Ql?第N三极管QN;其中，N为大于等于2的正整数；N个三极管基极的连接点与电阻R的另一端相连；N个三极管的集电极均为所述镜像电流源的输出端；
[0029]N个输入端分别与所述N个三极管的发射极对应相连的负反馈模块101 ;负反馈模块101的其中一个输入端及其对应三极管发射极的连接点与基准电源Vset相连；负反馈模块101的输出端接地；
[0030]负反馈模块101包括N个阻值相同的电阻:第一电阻Rl?第N电阻RN ;所述N个电阻的一端相互连接，所述N个电阻的连接点为负反馈模块101的输出端；所述N个电阻的另一端分别为负反馈模块101的N个输入端。
[0031]具体的工作原理为:
[0032]以负反馈模块101的第一输入端，也即第一电阻R1，与第一三极管Ql的发射极的连接点与基准电源Vset相连为例进行说明，电源Vin通过电阻R向所述N个三极管提供基极输入电压Vb与电流Ib，基准电源Vset通过负反馈模块101的第一电阻Rl为第一三极管Ql提供发射极电流Iei及电压VE1，假设所述N个三极管的参数一致，则所述N个三极管的基极与发射极的压差Vbe相同，且所述N个三极管的基极电压Vb相同，则所述N个三极管的发射极电压应该相同，且所述N个电阻:第一电阻Rl?第N电阻RN的阻值相同，所以所述N个三极管的发射极电流也相同，进而得到所述N个三极管的集电极，也即所述镜像电流源各个输出端，输出的电流也将一致。
[0033]当所述N个三极管中的某个或某几个三极管的参数有变化时，则所述某个或某几个三极管的集电极输出电流将与其他三极管的集电极电流不同，破坏所述镜像电流源各通道之间电流的一致性。假设第二三极管Q2的参数β 2偏高，则第二三极管Q2的集电极电流、=β2ΧΙΒ2也将偏高；但是通过负反馈模块101中的第二电阻R2的作用，在第二三极管Q2的集电极电流Ic2偏高导致发射极电流Ie2偏高的同时，落在第二电阻R2上的电压，也即第二三极管Q2的发射极电压Ve2也将偏高；此时，由于所述N个三极管的基极电压Vb并未改变，第二三极管Q2基极与发射极之间的压差Vbe2=Vb2-V E2=Vb-V⑵将会偏低，进而引起第二三极管Q2基极电流Ib2偏低，最终导致第二三极管Q2的集电极电流1。2= β 2 X Ib2回落；由于负反馈模块101中的第二电阻R2起到负反馈调节作用，平衡了由第二三极管Q2的参数β 2变化所导致的第二通道电流的变化，同理负反馈模块101保证了各通道之间电流的一致性。
[0034]当所述镜像电流源所处的环境温度变化时，导致所述N个三极管的基极与发射极之间的压差Vbe产生相同的变化，但是与负反馈模块101的第一电阻Rl相连的基准电源Vset并未发生变化，且所述N个三极管的基极电压VB=VE1+VBE=VSET+VBE，第二三极管Q2至第N三极管QN的发射极电压等于Vb-Vbe=Vset，使得所述N个三极管的发射极电压不变；且所述环境温度变化所带来的电阻R的阻值变化，使流进所述N个三极管基极的电流同时变化，也不会破坏各通道之间电流的一致性。
[0035]并且所述镜像电流源包括N个通道，可以解决现有技术通道数量少的问题。且所述N个开关管采用三极管来实现，可以节约成本。
[0036]本实施例内其他具体的工作原理与上述实施例相同，此处不再赘述。
[0037]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请所公开的方案。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种镜像电流源，其特征在于，包括: 一端与电源相连的电阻； N个控制端相互连接的开关管；其中，N为大于等于2的正整数；所述N个开关管控制端的连接点与所述电阻的另一端相连；所述N个开关管的输入端均为所述镜像电流源的输出端； N个输入端分别与所述N个开关管的输出端对应相连的负反馈模块；所述负反馈模块的其中一个输入端及其对应开关管输出端的连接点与基准电源相连；所述负反馈模块的输出端接地。
2.根据权利要求1所述的镜像电流源，其特征在于，所述N个开关管均为NPN型三级管； 所述负反馈模块包括N个阻值相同的电阻；所述N个电阻的一端相互连接，所述N个电阻的连接点为所述负反馈模块的输出端；所述N个电阻的另一端分别为所述负反馈模块的N个输入端。
【文档编号】G05F3/26GK203422696SQ201320509163
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年8月20日 优先权日:2013年8月20日
【发明者】凌斌 申请人:深圳市康冠技术有限公司