級聯(lián)增強型led驅(qū)動芯片的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種級聯(lián)增強型LED驅(qū)動芯片，包括信號輸入端口、級聯(lián)增強電路、數(shù)字控制電路、時間電路、輸出驅(qū)動電路、電壓調(diào)節(jié)電路、電流調(diào)節(jié)電路、驅(qū)動輸出接口以及信號輸出端口；所述數(shù)字控制電路分別與信號輸入端口、輸出驅(qū)動電路、時間電路以及信號輸出端口連接；所述級聯(lián)增強電路的輸入端與數(shù)字控制電路連接，級聯(lián)增強電路的輸出端與信號輸入端口連接；所述驅(qū)動輸出接口與輸出驅(qū)動電路連接；所述電流調(diào)節(jié)電路接入輸出驅(qū)動電路與驅(qū)動輸出接口連接的連接線上。本實用新型能夠提高數(shù)據(jù)傳輸速率、電流輸出精度較佳、刷新速率高，具有較寬的灰度控制范圍，畫面更細膩。
【專利說明】級聯(lián)增強型LED驅(qū)動芯片

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種LED驅(qū)動集成電路，尤其涉及一種級聯(lián)增強型LED驅(qū)動芯片。

【背景技術(shù)】
[0002]LED可以直接把電能轉(zhuǎn)化為光能。LED的心臟是一個半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附著在一個支架上，是負極，另一端連接電源的正極，整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。半導(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體，其里面主要是電子。但這兩種半導(dǎo)體連接起來的時候，它們之間就形成一個“P-N結(jié)”。其發(fā)光原理為:當電流通過導(dǎo)線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會以光子的形式發(fā)出光能。由于LED具有較佳的節(jié)能效果，其廣泛地運用于各行各業(yè)中，如電子設(shè)備的指示燈、數(shù)碼管、顯示板等，顯示器和光電耦合器件，以及建筑物輪廓、游樂園、廣告牌、街道、舞臺等場所，并且已從最初的單色靜態(tài)裝飾照明發(fā)展到如今的全彩動態(tài)裝飾照明。然而，現(xiàn)在技術(shù)中的LED驅(qū)動集成電路并不理想，主要表現(xiàn)為:數(shù)據(jù)傳播比較慢，電流輸出精度較低，刷新速率不夠快，灰階相對不高，不支持高壓驅(qū)動的問題，這在很大程度上限制了 LED燈的使用。為此，有必要對上述問題進行改進。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種能夠提高數(shù)據(jù)傳輸速率、電流輸出精度較佳，能夠提高級聯(lián)個數(shù)的級聯(lián)增強型LED驅(qū)動芯片。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為:提供一種級聯(lián)增強型LED驅(qū)動芯片，包括信號輸入端口、級聯(lián)增強電路、數(shù)字控制電路、時間電路、輸出驅(qū)動電路、電壓調(diào)節(jié)電路、電流調(diào)節(jié)電路、驅(qū)動輸出接口以及信號輸出端口:
[0005]所述數(shù)字控制電路分別與信號輸入端口、輸出驅(qū)動電路、時間電路以及信號輸出端口連接；所述級聯(lián)增強電路的輸入端與數(shù)字控制電路連接，級聯(lián)增強電路的輸出端與信號輸入端口連接；所述驅(qū)動輸出接口與輸出驅(qū)動電路連接；所述電流調(diào)節(jié)電路接入輸出驅(qū)動電路與驅(qū)動輸出接口連接的連接線上；所述電壓調(diào)節(jié)電路與數(shù)字控制電路連接。
[0006]具體的，所述級聯(lián)增強電路包括上升沿增強電路、第一 MOS管、下降沿增強電路及第二 MOS管，所述上升沿增強電路與第一 MOS管連接；所述下降沿增強電路與第二 MOS管連接。
[0007]優(yōu)選的方案中，所述輸出驅(qū)動電路以及驅(qū)動輸出接口的數(shù)量均為三組，驅(qū)動輸出接口與對應(yīng)的輸出驅(qū)動電路形成三組驅(qū)動輸出通道。
[0008]優(yōu)選的方案中，三組驅(qū)動輸出通道之間的電流誤差為電流標準值的±1.5%。
[0009]優(yōu)選的方案中，所述輸入信號端口及輸出信號端口的數(shù)量均為兩個，輸入信號端口與對應(yīng)的輸出信號端口形成兩組數(shù)據(jù)通道。
[0010]優(yōu)選的方案中，還包括灰階控制電路以及曼徹斯特解碼電路，所述曼徹斯特解碼電路的輸入端與信號輸入端口連接，所述曼徹斯特解碼電路的輸出端與灰階控制電路連接，所述灰階控制電路與數(shù)字控制電路連接。
[0011]本實用新型的有益效果在于:本實用新型主要包括級聯(lián)增強電路、數(shù)字控制電路、時間電路、輸出驅(qū)動電路、電壓調(diào)節(jié)電路以及電流調(diào)節(jié)電路，其中，時間電路提供時鐘信號，采用級聯(lián)增強電路可以校準輸入信號與時鐘信號的相位關(guān)系，改善輸入信號的占空比，能夠使采樣數(shù)據(jù)準確無誤，轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)均經(jīng)過數(shù)字控制電路的譯碼和再生，不易受到信號變化的影響，能夠提高級聯(lián)數(shù)量；采用電流調(diào)節(jié)電路，能夠調(diào)節(jié)電流輸出的精度，采用電壓調(diào)節(jié)電路，能夠根據(jù)負載LED串聯(lián)個數(shù)調(diào)整輸出電壓，能夠大大提高芯片的可靠性，數(shù)據(jù)的傳輸速率較高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型級聯(lián)增強型LED驅(qū)動芯片的方框圖；
[0013]圖2為級聯(lián)增強型LED驅(qū)動芯片的復(fù)位幀與同步幀的示意圖；
[0014]圖3為級聯(lián)增強型LED驅(qū)動芯片的數(shù)據(jù)幀的示意圖；
[0015]圖4為級聯(lián)增強電路的示意圖；
[0016]圖5為級聯(lián)增強型LED驅(qū)動芯片的電流輸出示意圖。
[0017]標號說明:
[0018]1、數(shù)字控制電路；2、級聯(lián)增強電路；3、時間電路；4、電流調(diào)節(jié)電路；5、電壓調(diào)節(jié)電路；6、曼徹斯特解碼電路；7、灰階控制電路；21、上升沿增強電路；22、下降沿增強電路；61、第一輸出驅(qū)動電路；62、第二輸出驅(qū)動電路；63、第三輸出驅(qū)動電路。

【具體實施方式】
[0019]為詳細說明本實用新型的技術(shù)內(nèi)容、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實施方式并配合附圖予以說明。
[0020]請參照圖1，一種級聯(lián)增強型LED驅(qū)動芯片，包括信號輸入端口、級聯(lián)增強電路2、數(shù)字控制電路1、時間電路3、輸出驅(qū)動電路、電壓調(diào)節(jié)電路5、電流調(diào)節(jié)電路4、驅(qū)動輸出接口以及信號輸出端口；
[0021]所述數(shù)字控制電路I分別與信號輸入端口、輸出驅(qū)動電路、時間電路3以及信號輸出端口連接；所述級聯(lián)增強電路2的輸入端與數(shù)字控制電路I連接，級聯(lián)增強電路2的輸出端與信號輸入端口連接；所述驅(qū)動輸出接口與輸出驅(qū)動電路連接；所述電流調(diào)節(jié)電路4接入輸出驅(qū)動電路與驅(qū)動輸出接口連接的連接線上；所述電壓調(diào)節(jié)電路5與數(shù)字控制電路I連接。
[0022]參閱圖2以及圖3，LED驅(qū)動芯片上電后數(shù)據(jù)從SDl管腳輸入，先發(fā)一次同步幀，以便芯片檢測通訊的波特率；發(fā)送同步幀后延遲一段時間后再發(fā)數(shù)據(jù)幀，可以保證每顆芯片都能準確檢測到通訊的波特率。發(fā)送若干數(shù)據(jù)幀后，重新發(fā)一次復(fù)位幀，等待Ims后，再發(fā)送一次同步幀，以便芯片消除積累誤差。所有數(shù)據(jù)傳送完畢后，給芯片輸入超過1us低電平，即觸發(fā)內(nèi)部的自動鎖存機制，剛輸入的數(shù)據(jù)即被轉(zhuǎn)存到輸出PWM序列，從而實現(xiàn)所有芯片的數(shù)據(jù)同時更新。
[0023]從上述描述可知，本實用新型的有益效果在于:本實用新型采用級聯(lián)增強電路2可以校準輸入信號與時鐘信號的相位關(guān)系，改善輸入信號的占空比，能夠使采樣數(shù)據(jù)準確無誤，轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)均經(jīng)過數(shù)字控制電路I的譯碼和再生，不易受到信號變化的影響，能夠提高級聯(lián)數(shù)量；采用電流調(diào)節(jié)電路4，能夠調(diào)節(jié)電流輸出的精度，采用電壓調(diào)節(jié)電路5，能夠根據(jù)負載LED串聯(lián)個數(shù)調(diào)整輸出電壓，能夠大大提高芯片的可靠性，數(shù)據(jù)的傳輸速率較高。
[0024]在一優(yōu)選的方案中，所述級聯(lián)增強電路2包括上升沿增強電路21、第一 MOS管、下降沿增強電路22及第二 MOS管，所述上升沿增強電路21與第一 MOS管連接；所述下降沿增強電路22與第二 MOS管連接。級聯(lián)增強電路2主動檢測信號的上升沿以及下降沿的畸變情況，具體的，上升沿增強電路21校準輸入信號與時鐘信號的上升沿，上下降沿增強電路22校準輸入信號與時鐘信號的下降沿，從而改善整個信號的占空比，保證輸入信號以及輸出信號的穩(wěn)定性。
[0025]在一優(yōu)選的方案中，所述輸出驅(qū)動電路以及驅(qū)動輸出接口的數(shù)量均為三組，驅(qū)動輸出接口與對應(yīng)的輸出驅(qū)動電路形成三組驅(qū)動輸出通道。具體的，輸出驅(qū)動電路包括第一輸出驅(qū)動電路61、第二輸出驅(qū)動電路62以及第三輸出驅(qū)動電路63。多組驅(qū)動輸出通道可以同時連接多組LED元件。三組驅(qū)動輸出通道為較優(yōu)選的設(shè)計方案，兩組、四組以及四組以上的方案也是可行方案。
[0026]在一優(yōu)選的方案中，三組驅(qū)動輸出通道之間的電流誤差為電流標準值的±1.5%,參閱圖5，從圖5中我們可以看出，通道間的電流差異小，并且不受負載電壓的影響。
[0027]優(yōu)選的方案中，所述輸入信號端口及輸出信號端口的數(shù)量均為兩個，輸入信號端口與對應(yīng)的輸出信號端口形成兩組數(shù)據(jù)通道。當兩個通道同時接收到有效數(shù)據(jù)信息時，芯片會默認選擇一通道數(shù)據(jù)為有效數(shù)據(jù)；芯片會在數(shù)據(jù)通路空閑時，定時檢測數(shù)據(jù)通路狀況，一旦檢測到一個數(shù)據(jù)通路有短路情況，將自動將數(shù)據(jù)通路切換到另一條數(shù)據(jù)通道，大大提高了芯片的可靠性。
[0028]優(yōu)選的方案中，還包括灰階控制電路7以及曼徹斯特解碼電路6，所述曼徹斯特解碼電路6的輸入端與信號輸入端口連接，所述曼徹斯特解碼電路6的輸出端與灰階控制電路7連接，所述灰階控制電路7與數(shù)字控制電路I連接。曼徹斯特解碼電路6接受通過SDl傳輸進來的曼徹斯特編碼信號并解碼，能夠使信號具有較好的自同步能力以及良好的抗干擾能力?；译A控制電路7接受曼徹斯特解碼電路6解碼后的信號，通過數(shù)字控制電路I控制PWM信號實現(xiàn)對輸出驅(qū)動電路的灰階控制，能夠?qū)崿F(xiàn)8?4096個灰度調(diào)節(jié)，可以使LED呈現(xiàn)出更為細膩的畫面效果。
[0029]除上述的優(yōu)點外，級聯(lián)增強型LED驅(qū)動芯片還具有如下優(yōu)點:
[0030]1、較高的刷新速率，PWM輸出頻率可以達到100Hz以上。
[0031]2、極強的抗干擾能力，ESD > 7KV。
[0032]3、通信效率高，同步效果好。
[0033]以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等同變換，或直接或間接運用在相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種級聯(lián)增強型LED驅(qū)動芯片，其特征在于，包括信號輸入端口、級聯(lián)增強電路、數(shù)字控制電路、時間電路、輸出驅(qū)動電路、電壓調(diào)節(jié)電路、電流調(diào)節(jié)電路、驅(qū)動輸出接口以及信號輸出端口； 所述數(shù)字控制電路分別與信號輸入端口、輸出驅(qū)動電路、時間電路以及信號輸出端口連接；所述級聯(lián)增強電路的輸入端與數(shù)字控制電路連接，級聯(lián)增強電路的輸出端與信號輸入端口連接；所述驅(qū)動輸出接口與輸出驅(qū)動電路連接；所述電流調(diào)節(jié)電路接入輸出驅(qū)動電路與驅(qū)動輸出接口連接的連接線上；所述電壓調(diào)節(jié)電路與數(shù)字控制電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的級聯(lián)增強型LED驅(qū)動芯片，其特征在于，所述級聯(lián)增強電路包括上升沿增強電路、第一 MOS管、下降沿增強電路及第二 MOS管，所述上升沿增強電路與第一 MOS管連接；所述下降沿增強電路與第二 MOS管連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的級聯(lián)增強型LED驅(qū)動芯片，其特征在于，所述輸出驅(qū)動電路以及驅(qū)動輸出接口的數(shù)量均為三組，驅(qū)動輸出接口與對應(yīng)的輸出驅(qū)動電路形成三組驅(qū)動輸出通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的級聯(lián)增強型LED驅(qū)動芯片，其特征在于，三組驅(qū)動輸出通道之間的電流誤差為電流標準值的±1.5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的級聯(lián)增強型LED驅(qū)動芯片，其特征在于，所述輸入信號端口及輸出信號端口的數(shù)量均為兩個，輸入信號端口與對應(yīng)的輸出信號端口形成兩組數(shù)據(jù)通道。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的級聯(lián)增強型LED驅(qū)動芯片，其特征在于，還包括灰階控制電路以及曼徹斯特解碼電路，所述曼徹斯特解碼電路的輸入端與信號輸入端口連接，所述曼徹斯特解碼電路的輸出端與灰階控制電路連接，所述灰階控制電路與數(shù)字控制電路連接。
【文檔編號】G09G3/32GK204045188SQ201420513388
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月1日
【發(fā)明者】林豐成, 陳力生, 趙志良, 林浩, 孫化 申請人:深圳市質(zhì)能達微電子科技有限公司