一种LED彩灯灯串数据输出口电平转换驱动电路和方法与流程

技术特征：
1.一种led彩灯灯串数据输出口电平转换驱动电路，其特征在于，包括：电流基准模块、浮地电源模块、第一电平转换模块、第二电平转换模块、第一栅驱动模块、第二栅驱动模块、组合控制模块、第一pmos管和第一nmos管，其中，所述组合控制模块用于根据低电压输入信号和所述第二栅驱动模块产生的用于第一nmos管开启或关闭的控制信号生成用于控制第一pmos管开启或关闭的控制信号；所述第一电平转换模块用于将控制第一pmos管开启或关闭的控制信号转换成高电压脉冲信号；所述第一栅驱动模块用于根据所述高电压脉冲信号，输出高电压栅脉冲信号，为第一pmos管提供驱动电压，其中，所述浮地电源模块接收所述电流基准模块产生的参考电流，输出浮地电压，所述浮地电压经过处理后作为第一栅驱动模块的低电平；所述第二电平转换模块用于将高电压栅脉冲信号转换为低电压脉冲信号；所述第二栅驱动模块用于根据低电压输入信号和低电压脉冲信号，生成用于控制第一nmos开启或关闭的控制信号；所述第一pmos管根据所述第一栅驱动模块产生的驱动电压进行开启或关闭；所述第一nmos管根据所述第二栅驱动模块产生的驱动pmos开启或关闭的控制信号进行开启或关闭；所述第一pmos管的漏极和第一nmos管的漏极连接，并输出高电压数据信号。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电流基准电路包括：第二pmos管、第三pmos管、第四pmos管、第五pmos管、第六pmos管、第七pmos管、第八pmos管、第九pmos管、第十pmos管、第十一pmos管、第二nmos管、第三nmos管、第四nmos管、第五nmos管、第六nmos管、第七nmos管、第八nmos管、第一三极管、第二三极管、第一电阻器和第一电流镜模块，其中，所述第二pmos管的源极与低电平电源连接，漏极与第四pmos管的源极连接，栅极分别与第三pmos管的栅极、第四pmos管的漏极、第六pmos管的栅极和第十pmos管的栅极连接，所述第三pmos管的源极与低电平电源连接，漏极与第五pmos管的源极连接，所述第四pmos管的漏极与第二nmos管的漏极连接，栅极分别与第五pmos管的栅极、第七pmos管的栅极、第八pmos管的栅极和漏极、第七nmos管的漏极和第十一pmos管的栅极连接，所述第五pmos管的漏极分别与第三nmos管的漏极和栅极连接，所述第六pmos管的源极与低电平电源连接，漏极与第七pmos管的源极连接，所述第七pmos管的漏极与第四nmos管的漏极连接，所述第八pmos管的源极与低电平电源连接，漏极与第五nmos管的漏极连接，所述第九pmos管的源极与低电平电源连接，漏极与第六nmos管的漏极连接，栅极与地线连接，所述第十pmos管的源极与低电平电源连接，漏极与第十一pmos管的源极连接，栅极与第八nmos管的漏极连接，所述第十一pmos管的漏极与第一电流镜模块的第一端连接，所述第二nmos管的源极通过所述第一电阻器与所述第一三极管的发射极连接，栅极与所述第三nmos管的栅极连接，所述第三nmos管的源极与所述第二三极管的发射极连接，
所述第四nmos管的漏极分别与本身的栅极和所述第六nmos管的栅极连接，源极与地线连接，栅极与所述第五nmos管的栅极连接，所述第五nmos管的源极与地线连接，所述第六nmos管的漏极分别与所述第七nmos管的栅极和所述第八nmos管的栅极连接，源极接地，所述第七nmos管的源极与地线连接，所述第八nmos管的源极与地线连接，所述第一三极管的集电极分别与自身的基极、所述第二三极管的集电极和地线连接，基极与所述第二三级管的基极连接，所述第一电流镜模块的第三端输出参考电流，第二端和第四端与地线连接。3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述浮地电源模块包括：第九nmos管、第十二pmos管、第十三pmos管、三极管模块、第二电阻器和第三电阻器，其中，所述第九nmos管的栅极与低电平电源连接，源极接收所述电流基准模块产生的参考电流，漏极分别与三极管模块的第一端和第十三pmos管的栅极连接，所述第十二pmos管的栅极分别与自身漏极和三极管模块的第二端连接，源极与第三电阻器的第一端连接，所述第十三pmos管的漏极与地线连接，源极与第二电阻器的第一端连接，并输出浮地电压，所述第三电阻器的第二端分别与高电平电源和第二电阻器的第二端连接。4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一电平转换电路包括：第十四pmos管、第十五pmos管、第十六pmos管、第十七pmos管、第十nmos管、第十一nmos管、第二电流镜模块、第一反相器和第一电流源，其中，所述第十四pmos管的源极与高电平电源连接，漏极分别与本身的栅极、第十nmos管的漏极和第十七pmos管的栅极连接，所述第十五pmos管的源极与高电平电源连接，漏极分别与自身栅极和所述第十一nmos管的漏极连接，栅极与所述第十六pmos管的栅极连接，所述第十六pmos管的源极与高电平电源连接，漏极与所述第二电流镜电流的第一端连接，所述第十七pmos管的源极与高电平电源连接，漏极与所述第二电流镜电路的第三端连接输出高电压脉冲信号，所述第十nmos管的栅极与所述第一反相器的输入端连接，并与所述组合控制电路的输出端相连，接收用于控制第一pmos管开启或关闭的控制信号，源极与所述第十一nmos管的源极连接，所述第十一nmos管的栅极与第一反向器的输出端连接，所述第一电流源的第一端与地线连接，第二端分别与第十nmos管的源极和第十一nmos管的源极连接，所述第二电流镜模块的第二端和第四端接收所述浮地电源模块输出的浮地电压。5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第二电平转换模块包括：第二电流源、第三电流源、第十八pmos管、第二反相器和第三电流镜模块，其中，
所述第二电流源的第一端与高电平电源连接，第二端与所述第十八pmos管的源极连接，所述第十八pmos管的栅极接收所述第一pmos管的高电压栅脉冲信号，漏极与第三电流镜电路的第一端连接，所述第三电流镜模块的第二端和第四端与地线连接，第三端与第二反向器的输入端连接，所述第二反相器的输入端通过第三电流源与低电平电源连接，输出端输出所述用于控制第一nmos开启或关闭的控制信号。6.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述组合控制电路包括：第三反相器、第四反相器和第一或门，所述第三反相器的输入端接收第一nmos开启或关闭的控制信号，输出端与所述第四反相器的输入端连接，所述第一或门的第一输入端与所述第四反相器的输出端连接，第二输入端接收低电压输入信号，输出端输出所述控制第一电平转换模块的输入控制信号。7.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一栅驱动模块包括第一驱动缓冲器和第二驱动缓冲器，其中，第一驱动缓冲器的第一端与高电平电源连接，第二端接收所述高电压脉冲信号，第三端接收所述浮地电压，第四端与所述第二驱动缓冲器的第二端连接，所述第二驱动缓冲器的第一端与高电平电源连接，第三端接收所述浮地电压，第四端输出所述高电压栅脉冲信号。8.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第二栅驱动模块包括：第五反相器、第一与门、第三驱动缓冲器和第四驱动缓冲器，其中，所述第一与门的第一端通过第五反向器接收所述低电压脉冲信号，第二端接收低电压输入信号，输出端与第三驱动缓冲器的第二端连接，所述第三驱动缓冲器的第一端与低电平电源连接，第三端与地线连接，第四端与第四驱动缓冲器的第二端连接，所述第四驱动缓冲器的第一端与低电平电源连接，第三端与地线连接，第四端输出所述用于控制第一nmos开启或关闭的控制信号。9.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述三极管模块包括n个三级管，第n个三极管的基极与自身集电极连接，发射极与第n 1个三极管的集电极连接，其中2≤n≤n
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1，第1个三极管的集电极与第十二pmos管的漏极连接，第n个三极管的发射极与所述第九nmos管的漏极连接。10.一种led彩灯灯串数据输出口电平转换驱动方法，其特征在于，包括：利用权利要求1
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9中任一项所述的电路，将低电压输入信号转换成高电压数据信号输出。

技术总结
本发明的一个实施例公开了一种LED彩灯灯串数据输出口电平转换驱动电路和方法，该电路包括：通过电流基准模块、浮地电源模块、第一电平转换模块、第二电平转换模块、第一栅驱动模块、第二栅驱动模块、组合控制模块、第一PMOS管和第一NMOS管，将低电压输入信号转换成高电压数据信号输出。该电路满足高压LED彩灯灯串数据输出口的速度、脉宽失真、传输延迟在ns级别的要求，可应用于高压LED彩灯灯串级联数据输出口的数据转发，具有广泛应用前景。具有广泛应用前景。具有广泛应用前景。


技术研发人员：梁丽兰 周盛 丁东民 蔡鹏飞 乃瑜
受保护的技术使用者：华润微集成电路（无锡）有限公司
技术研发日：2021.06.30
技术公布日：2021/10/8