Led驱动电路的制作方法

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Led驱动电路的制作方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明涉及电路设计领域,特别涉及一种LED (Light-Emitting D1de)驱动电路。【【背景技术】】
[0002]越来越多的系统都配置有LED指示灯,LED指示灯被用来指示各种状态。图1示意了一种现有技术的LED驱动电路。这种LED驱动芯片内只是简单的设计了一个NMOS (N-channel Mental Oxide Semiconductor)晶体管MN5。通常,晶体管MN5 的导通电阻需要设计的很小,这样LED的电流主要由外部电阻Rl设定,其LED电流近似等于(VDD-VF)/Rl,其中VDD为外部电源VDD的电压值,VF为LED的正向偏置电压,Rl为电阻Rl的电阻值。其缺点有三点:其一、LED的电流值随着VDD电压变化而变化,但一般用户更希望LED亮度维持恒定,而LED的亮度直接依赖于其电流值;其二、外部应用时需要添加电阻R1,对于如蓝牙耳机这样希望系统体积越小、越轻薄的系统,如果无需该电阻,则有利于系统更加小型化且更轻薄,这样的蓝牙耳机挂在耳朵上更加舒适;其三、为了设计较小的导通电阻,通常晶体管MN5所占芯片面积较大,芯片成本较高。
[0003]因此,有必要提出一种改进的LED驱动电路来克服上述问题。

【发明内容】

[0004]本发明的目的之一在于提供一种LED驱动电路,其有利于印刷电路板小型化和低成本。
[0005]为了解决上述问题,本发明提供一种LED驱动电路,其包括:驱动晶体管,该驱动晶体管的源极连接第一电源端,漏极作为驱动端与LED的一端相连;镜像晶体管,该镜像晶体管的源极连接驱动晶体管的源极,该镜像晶体管的栅极连接驱动晶体管的栅极;第一电流源,向所述镜像晶体管的漏极注入或从所述镜像晶体管的漏极抽取第一电流;第二电流源,向所述驱动晶体管的漏极注入或从所述驱动晶体管的漏极抽取第二电流。
[0006]进一步的,所述LED驱动电路还包括有:第一钳位晶体管,该第一钳位晶体管的源极与镜像晶体管的漏极相连,第一电流源向第一钳位晶体管的漏极注入或从第一钳位晶体管的漏极抽取第一电流;第二钳位晶体管,该第二钳位晶体管的源极与驱动晶体管的漏极相连,第二电流源向第二钳位晶体管的漏极注入或从第二钳位晶体管的漏极抽取第二电流,该第二钳位晶体管的栅极与该第一钳位晶体管的栅极相连。
[0007]进一步的,第二钳位晶体管的栅极与其漏极相连,镜像晶体管的栅极与第一钳位晶体管的漏极相连。
[0008]进一步的,驱动晶体管、镜像晶体管、第一钳位晶体管和第二钳位晶体管的衬体均与第一电源端相连,驱动晶体管、镜像晶体管、第一钳位晶体管和第二钳位晶体管的类型相同。
[0009]进一步的,第一钳位晶体管和第二钳位晶体管的都工作在饱和区。
[0010]进一步的,驱动晶体管和镜像晶体管的宽长比之比为K: 1,镜像晶体管上的电流为第一电流11,驱动晶体管上的电流为K*I I,流过LED的电流为K*I 1-12,其中12表示第二电流。
[0011]进一步的,驱动晶体管、镜像晶体管、第一钳位晶体管、第二钳位晶体管为NMOS晶体管,第一电源端为接地端。所述LED的阳极与第二电源端相连,阴极与所述驱动端相连,第二电源端为电源电压端。
[0012]进一步的,驱动晶体管、镜像晶体管、第一钳位晶体管、第二钳位晶体管为PMOS晶体管,第一电源端为电源电压端。所述LED的阴极与第二电源端相连,阳极与所述驱动端相连,第二电源端为接地端。
[0013]与现有技术相比,可以消除现有技术中与LED串联的电阻R1,有利于印刷电路板小型化和低成本。
【【附图说明】】
[0014]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例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发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。其中:
[0015]图1是现有LED驱动电路的电路不意图;
[0016]图2是本发明中的LED驱动电路在一个实施例中的电路示意图;
[0017]图3是本发明中的LED驱动电路在另一个实施例中的电路示意图。
【【具体实施方式】】
[0018]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0019]此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例,也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。除非特别说明,本文中的连接、相连、相接的表示电性连接的词均表示直接或间接电性相连。
[0020]图2是本发明中的LED驱动电路在一个实施例中的电路示意图。如图2所示的,所述LED驱动电路100包括驱动晶体管匪1、镜像晶体管丽2、第一电流源I1、第二电流源12、第一钳位晶体管丽3和第二钳位晶体管MN4。
[0021]驱动晶体管丽I的源极连接接地端,漏极作为驱动端PAD与LED的阴极相连。镜像晶体管MN2的源极连接驱动晶体管MNl的源极,该镜像晶体管MN2的栅极连接驱动晶体管丽I的栅极。第一钳位晶体管丽3的源极与镜像晶体管丽2的漏极相连,第一电流源Il向第一钳位晶体管丽3的漏极注入第一电流,第一电流流经第一钳位晶体管丽3和镜像晶体管丽2。第二钳位晶体管MN4的源极与驱动晶体管丽I的漏极相连,第二电流源12向第二钳位晶体管MN4的漏极注入第二电流。该第二钳位晶体管MN4的栅极与该第一钳位晶体管丽3的栅极相连,第二钳位晶体管NM4的栅极与其漏极相连,镜像晶体管丽2的栅极与第一钳位晶体管丽3的漏极相连。
[0022]驱动晶体管、镜像晶体管、第一钳位晶体管、第二钳位晶体管为NMOS (N-channeIMetal Oxide Semiconductor)晶体管。所述LED的阳极与电源电压端VDD相连。驱动晶体管、镜像晶体管、第一钳位晶体管和第二钳位晶体管的衬体均与接地端相连。
[0023]镜像晶体管匪2和驱动晶体管匪1构成电流镜,设计晶体管匪1与匪2的宽长比较大来驱动LED。实际驱动LED的电流等于晶体管Wl的电流Inmi与晶体管NM4的电流I ?4之差,即ΙΝΜ1-ΙΝ?。因为晶体管NM2的电流等于电流源Il的电流,设计晶体管NMl与NM2的宽长比之比为K:1,则晶体管匪I的电流为K.11,其中11为电流源11的电流值。晶体管NM4的电流等于电流源12的电流值12。由此可知流过LED的电流值等于K.11-12。在一种优选实施方案中,Il等于12。为了节省功耗,Il和12—般取值较小,例如I微安。当然也可以设计Il不等于12,此时需要将晶体管NM4与匪3的宽长比设计的等于12与Il的比例。由于晶体管匪3和NM4类型一样,其阈值电压一样,另外它们栅极相连,所以栅极电压相等,这样晶体管匪3和NM4的连接方式将调整使得两者的源极电压也相等。晶体管
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