专利名称：不随温度、工艺变化的无过冲快速预充电电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及LED装饰照明领域，特别是一种不随温度、工艺变化的无过冲快速预 充电电路。
背景技术：
现有技术中的LED驱动电路由输出恒流电路、预充电电路和外置LED构成。如图2 所示，输出恒流电路由比较器(comparator)和输出管Mo组成，比较器的正极接输入参考电 压Vref，输出接输出管Mo的栅极，比较器的负极接输出管Mo的源极，再通过一个电阻Ro连 接到地。输出管Mo的漏极接外部电路的LED负极，LED的正极接外部电源。而预充电电路 是由第一场效应管Ml构成，其栅极连接数字控制信号，漏极接电源线，源极连接输出管Mo 的栅极。当LED恒流驱动器在P丽信号的控制下驱动外部LED电流流通时，由于内部比较 器的响应速度不够快，为了提高输出信号的slew rate，会增加一个预充电电路，快速的将A 点电压提高，使输出管Mo马上打开。但是，由于输出管Mo的特性是随着工艺、温度变化的， A点电压需要跟随这些特性变换，否则会造成A点电压预充过高或者过低。在A点预充电压 过高的情况下，流过LED的电流Io会有一个过冲(见图3)，严重时会烧毁LED ;在A点预充 电压过低时，LED的电流会缓慢的达到预定值(见图4)，这样会降低电路的控制精度，达不 到输出灰阶精度要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对上述现有技术现状，而提供一种不随温度、工 艺变化的无过冲快速预充电电路，它会使得流过LED的电流Io既没有过冲又能够快速达到 预定值，提高了电路的控制精度，达到输出灰阶精度要求。 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为一种不随温度、工艺变化的无过 冲快速预充电电路，其特征在于由第一场效应管Ml、第二场效应管M2、第三场效应管M3、 时序控制开关Sl和电阻Rl组成，所述时序控制开关Sl —端与第二场效应管M2的栅极电 连接，另一端与第一场效应管M1的栅极电连接； 所述第一场效应管M1的漏极接电源，其源极接输出场效应管Mo的栅极；所述第二 场效应管M2的栅极与漏极相连，且漏极电连接一恒流源；第二场效应管M2的源极电连接第 三场效应管M3的漏极，第三场效应管M3的漏极与栅极相连，第三场效应管M3的源极通过 电阻R1接地。 与现有技术相比，本发明的优点在于，由于第三场效应管M3管模拟输出管Mo的栅 端电压Vgs3，将Vgs3作为预充电压赋值给Vgso，由于第三场效应管M3及输出管Mo都是在 同一个芯片内部，其栅端电压Vgs共同受温度、工艺角影响提高或降低，用Vgs3做过冲驱动 电压即可补偿输出管Mo管在温度、工艺角下的特性，会使得流过LED的电流Io既没有过冲 又能够快速达到预定值，提高了电路的控制精度，达到输出灰阶精度要求。
图l是本发明的电路图；
图2是现有技术的电路图； 图3是现有技术中过冲时A点预充电压与流过LED电流的示意图；
图4现有技术中过缓时A点预充电压与流过LED电流的示意图；
图5本发明的A点预充电压与流过LED电流的示意图。
具体实施例方式
下面根据实施例和附图对本发明作进一步详细说明。 如图1、5所示，一种不随温度、工艺变化的无过冲快速预充电电路，由第一场效应 管M1、第二场效应管M2、第三场效应管M3、时序控制开关S1和电阻R1组成，所述时序控制 开关S1 —端与第二场效应管M2的栅极电连接，另一端与第一场效应管M1的栅极电连接；
所述第一场效应管M1的漏极接电源，其源极接输出场效应管Mo的栅极；所述第二 场效应管M2的栅极与漏极相连，且漏极电连接一恒流源；第二场效应管M2的源极电连接第 三场效应管M3的漏极，第三场效应管M3的漏极与栅极相连，第三场效应管M3的源极通过 电阻R1接地。
本发明的工作原理如下 如图1、5所示，LED驱动电路由输出恒流电路、预充电电路和外置LED构成。输出 恒流电路由比较器(comparator)和输出管Mo组成，比较器的正极接输入参考电压Vref， 输出接输出管Mo的栅极，比较器的负极接输出管Mo的源极，再通过一个电阻Ro连接到地。 输出管Mo的漏极接外部电路的LED负极，LED的正极接外部电源。而预充电电路是由第一 场效应管M1、第二场效应管M2、第三场效应管M3、时序控制开关S1和电阻R1组成，第一场 效应管Ml的栅极连接时序开关Sl，漏极接电源线，源极连接输出管Mo的栅极，输出管Mo的 漏极连接外部的LED灯； 第三场效应管M3管模拟输出管Mo的栅端电压Vgs3，将Vgs3作为预充电压赋值给 Vgso ，由于第三场效应管M3及输出管Mo都是在同一个芯片内部，其栅端电压Vgs共同受温 度、工艺角影响提高或降低，用Vgs3做过冲驱动电压即可补偿输出管Mo在温度、工艺角下 的特性。此外，为了将Vgs3电压赋值给输出管Mo作为预充电时的钳制电压，在第三场效应 管M3与输出管Mo的栅极上加上一个电流镜结构的第一场效应管M1、第二场效应管M2，在 预充电阶段，第一场效应管M1管会将输出管Mo的栅极电压快速充电，当VA电压达到Vgs3 时，由于第一场效应管Ml的Vgs减小，输出充电电流也减小，基本不对输出管Mo管充电，当 电路预充电结束时，逻辑电路会断开第一场效应管M1、第二场效应管M2管的栅极连接，并 把第一场效应管M1的栅极接地，停止预充电，而此时输出管Mo栅极电压VA已经被稳定的 充到预期值。仿真结果证明，该结构极好的保证了 LED充电的速度，并且不会带来过大的过 冲电流。 本发明根据输出电流及输出管Mo特性改变的预充电电路，电路内部会根据工艺 角的偏差，动态的调整A点电压，使在不同温度、工艺角下预充电路都会快速的将输出电流 锁定在预期值。
权利要求
一种不随温度、工艺变化的无过冲快速预充电电路，其特征在于由第一场效应管M1、第二场效应管M2、第三场效应管M3、时序控制开关S1和电阻R1组成，所述时序控制开关S1一端与第二场效应管M2的栅极电连接，另一端与第一场效应管M1的栅极电连接；所述第一场效应管M1的漏极接电源，其源极接输出场效应管Mo的栅极；所述第二场效应管M2的栅极与漏极相连，且漏极连接一恒流源；第二场效应管M2的源极电连接第三场效应管M3的漏极，第三场效应管M3的漏极与栅极相连，第三场效应管M3的源极通过电阻R1接地。
全文摘要
一种不随温度、工艺变化的无过冲快速预充电电路，由第一场效应管M1、第二场效应管M2、第三场效应管M3、时序控制开关S1和电阻R1组成，S1一端与M2的栅极电连接，另一端与M1的栅极电连接；M1的漏极接电源，其源极接Mo的栅极；M2的栅极与漏极相连，且漏极连接一恒流源；M2的源极电连接M3的漏极，M3的漏极与栅极相连，M3的源极通过电阻R1接地。其优点在于，由于Mo管与模拟Mo管的M3管都在同一芯片内，栅端电压Vgs共同受温度、工艺角影响，用Vgs3做过冲驱动电压即可补偿Mo管的特性，会使得流过LED的Io既没有过冲又能够快速达到预定值，提高了电路的控制精度，达到输出灰阶精度要求。
文档编号H05B37/02GK101702847SQ20091021089
公开日2010年5月5日 申请日期2009年11月13日 优先权日2009年11月13日
发明者叶兆屏, 姚瑞琨, 林斌斌 申请人:无锡灿星科技有限公司