一种LED驱动电路及其控制方法与流程

一种led驱动电路及其控制方法
技术领域
1.本发明涉及芯片技术领域，特别涉及一种led驱动电路及其控制方法。


背景技术：

2.led驱动芯片通过内部的高精度电流源及相应驱动级电路，将前端输入的相应的脉宽控制信号，即pwm信号，转化为所需的输出电流方波用以驱动外部的发光灯珠，即led，从而实现产生所需的不同亮度的控制。
3.无论是直显led系统还是背光led系统，都对电磁干扰，即emi有着严格的要求，而系统中led驱动芯片输出的pwm方波大电流为emi问题的最大贡献来源。为了提升系统emi特性，一般对led驱动芯片中的驱动级的输出pwm电流的变化率有着严格要求。
4.传统的led驱动电路通常会通过附加控制电路来实现控制电流变化率的目的，然而驱动电路中将场效应管作为开关管，在开启过程中会受到场效应管栅极电压的阈值影响，在栅极电压未达到阈值电压时，场效应管的漏极无工作电流产生，从而导致实际输出的工作电流宽度和理想的脉宽调制信号pwm脉宽无法做到精确相同，通常实际输出的工作电流宽度小于脉宽调制信号pwm宽度。
5.为了解决宽度不一致的问题，通常会引入数字可调的补偿，即根据实测的上升沿和下降沿的区别，结合理想的电流积分大小，对前端输入的pwm信号进行增加或者减小，使得最终电流积分一致且线性，补偿低灰精度不足缺点。但该改进依旧是有限的，需要终端经常测试校准甚至每片不同的校准，增加整体成本；另外因为老化、温度、应力的原因，无法保证这样的补偿一直精确有效，在一段时间后或者局部显示屏过热的时候会依然出现低灰不一致现象。
6.因此，有必要对现有技术予以改良以克服现有技术中的所述缺陷。


技术实现要素：

7.本发明的目的是提供一种led驱动电路及其控制方法，确保实际输出的工作电流宽度和理想的脉宽调制信号宽度的一致性。
8.为了解决上述技术问题，第一方面，本发明提供了一种led驱动电路，包括：
9.第一场效应管，所述第一场效应管的漏极输出工作电流；
10.充电模块，连接在所述第一场效应管的栅极和源极之间为所述第一场效应管的漏极提供工作电流，所述充电模块包括与所述第一场效应管的栅极相连的第一控制单元，所述第一控制单元控制所述输出工作电流的变化斜率；
11.开启加速模块，与所述第一场效应管的栅极相连，驱动所述第一场效应管的栅极电压快速达到阈值电压；
12.信号控制模块，与所述充电模块和开启加速模块相连，输出脉宽调制信号、并根据所述脉宽调制信号控制所述充电模块和开启加速模块的导通与关断。
13.作为优选，所述开启加速模块包括：
14.第一误差放大器，所述第一误差放大器的第一输入端输入阈值电压，所述第一误差放大器的第二输入端与所述第一场效应管的栅极相连；
15.二极管，所述二极管的正极与所述第一误差放大器的第一输出端相连，所述二极管的负极与所述第一场效应管的栅极相连；
16.第一开关，与所述二极管串联，所述第一开关的第三输入端与所述信号控制模块相连。
17.作为优选，所述充电模块还包括基准电流单元，所述基准电流单元包括：
18.第二场效应管，所述第二场效应管的栅极与第一基准电压相连，所述第二场效应管的漏极与所述第一场效应管的源极相连，所述第二场效应管源极接地设置；
19.第二误差放大器，所述第二误差放大器的第四输入端与第二基准电压相连，所述第二误差放大器的第五输入端与所述第二场效应管的漏极相连；
20.第二开关，连接在所述第二误差放大器的第二输出端和所述第一场效应管的栅极之间，所述第二开关的第六输入端与所述信号控制模块相连。
21.作为优选，所述第一控制单元包括与所述第二开关串联的第一可调电阻，所述第一开关的第三输入端和所述第二开关的第六输入端响应于所述脉宽调制信号中的高电平信号导通、低电平信号断开。
22.作为优选，所述第一控制单元包括与所述第一场效应管的栅极相连的充电电流源和与所述充电电流源串联的第三开关，所述第三开关的第七输入端与所述信号控制模块相连。
23.作为优选，所述信号控制模块包括：
24.信号发生器，输出脉宽调制信号；
25.比较器，所述比较器的第八输入端与所述第一场效应管的栅极相连，所述比较器的第九输入端与目标电压相连；
26.第一与门，所述第一与门的第十输入端与所述信号发生器相连，所述第一与门的第十一输入端与所述比较器的第三输出端相连，所述第一与门的第四输出端与所述第一开关的第三输入端以及所述第三开关的第七输入端相连，所述第一与门的第十一输入端为反相输入端。
27.第二与门，所述第二与门的第十二输入端与所述比较器的第三输出端相连，所述第二与门的第十三输入端与所述信号发生器相连，所述第二与门的第五输出端与所述第二开关的第六输入端。
28.作为优选，所述led驱动电路还包括与所述第一场效应管的栅极相连的放电模块，所述放电模块包括连接在所述第一场效应管栅极和地之间的第二可调电阻和与所述第二可调电阻串联的第四开关，所述第四开关的第十四输入端响应于所述脉宽调制信号中的低电平信号导通、高电平信号断开。
29.作为优选，其特征在于，所述led驱动电路还包括与所述第一场效应管的栅极相连的放电模块，所述放电模块包括连接在所述第一场效应管栅极和地之间的放电电流源和与所述放电电流源串联的第五开关，所述第五开关的第十五输入端响应于所述脉宽调制信号中的低电平信号导通、高电平信号断开。
30.作为优选，所述信号控制模块包括非门，所述非门的第十六输入端与所述脉宽调
制信号相连，所述非门的第六输出端与所述第五开关的第十五输入端相连。
31.第二方面，本发明还提出一种led驱动电路的控制方法，包括：
32.设置如第一方面所述的led驱动电路；
33.输出脉宽调制信号；
34.比较第一场效应管的栅极电压和阈值电压的大小；
35.当栅极电压小于阈值电压时，所述开启加速模块驱动所述第一场效应管的栅极电压快速达到阈值电压；
36.当栅极电压大于后等于阈值电压时，所述充电模块为所述第一场效应管的漏极提供工作电流。
37.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
38.本发明的led驱动电路及其控制方法，在充电模块中设置第一控制单元控制第一场效应管的漏极输出工作电流的变化斜率，并在此输出电流变化率可控的led驱动电路中加入开启加速模块，在第一场效应管开启的瞬间，驱动第一场效应管的栅极电压快速达到阈值电压，使第一场效应管的漏极输出工作电流在极短的延迟下就有实际电流输出，并通过开启加速模块和信号控制模块使开启加速模块和充电模块之间能够平滑过渡，输出工作电流会在平滑衔接到充电模块控制。无需任何数字补偿或者修正就可以实现实际输出工作电流和理想脉宽调制信号宽度的一致性，且开启加速模块的电路简单，无需任何出厂校准，对于老化、温度、片间差异具有更大的鲁棒性，驱动更加可靠，相比传统数字pwm补偿方法更加精准，从而提升led驱动器的低灰精度。
附图说明
39.在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。在附图中：
40.图1是本发明中led驱动电路的原理框图；
41.图2是本发明中led驱动电路的结构示意图；
42.图3是本发明实施例1中led驱动电路的结构示意图；
43.图4是本发明实施例1中led驱动电路的信号波形示意图；
44.图5是本发明实施例2中充电模块、放电模块、开启加速模块的电路结构示意图；
45.图6是本发明实施例2中信号控制模块的电路结构示意图；
46.图7本发明实施例2中led驱动电路的信号波形示意图；
47.图8是本发明中led驱动电路的控制方法流程图；
48.图9是本发明实施例1中led驱动电路的控制方法流程图；
49.图10是本发明实施例2中led驱动电路的控制方法流程图。
具体实施方式
50.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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
例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
51.需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施例。
52.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
53.如图1，对应于本发明的一种优先实施方式的led驱动电路，包括第一场效应管1、连接在第一场效应管1的栅极和源极之间的充电模块2、与第一场效应管1的栅极相连的放电模块3、与第一场效应管1的栅极相连的开启加速模块4以及与充电模块2和开启加速模块4相连的信号控制模块5。其中，充电模块2为第一场效应管1的漏极提供工作电流，放电模块3为第一场效应管1的漏极放电，开启加速模块4驱动第一场效应管1的栅极电压v1快速达到阈值电压vth，信号控制模块5输出脉宽调制信号、并根据脉宽调制信号控制充电模块2、放电模块3、开启加速模块4的导通与关断，需要注意的是，在本实施方式中，充电模块2和放电模块3根据脉宽调制信号交替导通与关断，开启加速模块4与充电模块2同步导通与关断。
54.如图2所示，第一场效应管1作为led驱动电路的开关管，优选采用级联场效应晶体管cas_fet，可以实现更低的开关电压、更低的功耗和更密集的设计。充电模块2包括连接在第一场效应管1的栅极和源极之间的基准电流单元21和与第一场效应管1的栅极相连的第一控制单元22，基准电流单元21为第一场效应管1的漏极提供输出工作电流iout，第一控制单元22控制第一场效应管1的漏极输出工作电流iout的变化斜率，进一步的，第一控制单元22控制输出工作电流iout的上升斜率。
55.基准电流单元21包括第二场效应管211、第二误差放大器212以及第二开关213。其中第二场效应管211的栅极与第一基准电压v2相连，第二场效应管211的漏极与第一场效应管1的源极相连，第二场效应管211源极接地设置；第二误差放大器212的第四输入端c1与第二基准电压v3相连，第二误差放大器212的第五输入端c2与第二场效应管211的漏极相连；第二开关213的第二控制端d2连接在第二误差放大器212的第二输出端c3和第一场效应管1的栅极之间，第二开关213的第六输入端d1与信号控制模块5相连。第一基准电压为对应于所需输出目标电流i1的一个基准电压，当基准电流单元21导通时，第二场效应管211为第一场效应管提供输出工作电流iout为一恒定的输出目标电流i1。进一步的，将第二场效应管211的漏极电压v4与第二基准电压v3进行环路控制，即通过第二误差放大器212和第一场效应管1构成环路确保最后稳态时，第二场效应管211的漏极电压v4即第一场效应管1的源极电压和第二基准电压v3相同，从而消除第二场效应管211作为电流源基准的沟道调制效应，确保电流基准更精确。
56.当第一场效应管1的栅极电压v1未达到阈值电压vth时，第一场效应管1的漏极无电流输出，而开启加速模块4可驱动第一场效应管1的栅极电压v1快速达到阈值电压vth。具
体的，开启加速模块4包括第一误差放大器41、二极管42以及第一开关43。第一误差放大器41的第一输入端a1输入阈值电压vth，第一误差放大器41的第二输入端a2与第一场效应管1的栅极相连，阈值电压vth为与第一场效应管1同类型的场效应管通过经流设定的最小电流采样匹配获得的电压。二极管42的正极与第一误差放大器41的第一输出端a3相连，二极管42的负极与第一场效应管1的栅极相连，第一开关43与二极管42串联，在本实施例中，第一开关43的第一控制端b2连接在第一误差放大器41和二极管42之间，第一开关43的第三输入端b1与信号控制模块5相连。当开启加速模块4和充电模块2同步导通时，由于第一控制单元22的存在，充电模块2对第一场效应管1充电电流偏小，第一场效应管1的栅极电压v1小于阈值电压vth，此时开启加速模块4起主导作用，利用第一误差放大器41具有很大的单向瞬态电流驱动能力，在开启加速模块4刚导通时，就通过第一场效应管1的栅极电压v1与阈值电压vth比较产生的误差放大直接单向驱动第一场效应管1的栅极电压v1快速达到阈值电压vth。而当第一场效应管1的栅极电压v1大于阈值电压vth后，因为二极管42的单向作用，开启加速模块4会退出控制，转而由充电模块2继续为第一场效应管1充电至稳态值。
57.当放电模块3导通时，放电模块3为第一场效应管1的栅极放电，与充电模块2同理的，放电模块3包括与第一场效应管1栅极相连的第二控制单元，第二控制单元控制第一场效应管1的漏极输出工作电流iout的变化斜率，进一步的，第一控制单元22控制输出工作电流iout的下降斜率。
58.为了进一步阐述充电模块2和放电模块3的结构，下面结合具体实施例进行详细说明。
59.实施例1
60.如图3所示，在上述led驱动电路的基础上，第一控制单元22包括与第二开关213串联的第一可调电阻221，在本实施例中，优选的，将第一可调电阻221连接在第二开关213和第二误差放大器212的第二输出端c3之间。当充电模块2导通时，输出工作电流iout的上升斜率由第二误差放大器212的输出电压和第一场效应管1的栅极电压的电压差除以第一可调电阻221的阻值决定，通过改变第一可调电阻221的阻值即可调整输出工作电流iout的上升斜率。
61.同理的，第二控制单元包括连接在第一场效应管1栅极和地之间的第二可调电阻311和与第二可调电阻311串联的第四开关312，优选的，第四开关312的第四控制端e2连接在第二可调电阻311和地之间。当放电模块3导通时，输出工作电流iout的下降斜率由第一场效应管1的栅极电压与参考低电压的电压差除以第二可调电阻311的阻值决定，通过改变第二可调电阻311的阻值即可调整输出工作电流iout的下降斜率。
62.信号控制模块5包括信号发生器，信号发生器输出脉宽调制信号，第一开关43、第二开关213以及第四开关312均响应于脉宽调制信号。优选的，第一开关43的第三输入端b1和第二开关213的第六输入端d1响应于脉宽调制信号中的高电平信号pwm_on导通、低电平信号pwm_off断开，而第四开关312的第十四输入端e1响应于脉宽调制信号中的低电平信号pwm_off导通、高电平信号pwm_on断开。可以理解的是，实现高电平信号导通、低电平信号断开或低电平信号导通、高电平信号断开可采用现有的任一驱动电路结构，在此不做进一步限定。
63.如图8所示，在本实施例还提出了一种基于本实施例中led驱动电路结构的驱动方
法，包括：
64.s1：设置实施例1中的led驱动电路；
65.s2：输出脉宽调制信号；
66.s3：比较第一场效应管的栅极电压v1和阈值电压vth的大小，当栅极电压v1小于阈值电压vth时，开启加速模块4驱动第一场效应管1的栅极电压快速达到阈值电压；当栅极电压v1大于后等于阈值电压vth时，充电模块2为第一场效应管1的漏极提供工作电流。
67.如图9所示，步骤s3具体包括：
68.s3-100：判断脉宽调制信号是否为高电平信号pwm_on，若是则执行步骤s3-110，若否则执行步骤s3-120；
69.s3-110：当脉宽调制信号为高电平信号pwm_on时，同步控制开启加速模块4和充电模块2导通；
70.s3-111：判断第一场效应管的栅极电压v1是否小于阈值电压vth，若是则执行步骤s3-112，若否则执行步骤s3-113；
71.s3-112：开启加速模块4驱动第一场效应管1的栅极电压快速达到阈值电压；
72.s3-113：充电模块2为第一场效应管1的漏极提供工作电流，第一可调电阻221控制输出工作电流iout的上升斜率；
73.s3-120：当脉宽调制信号为低电平信号pwm_off时，控制放电模块3导通，为第一场效应管1放电，第二可调电阻311控制输出工作电流iout的下降斜率。
74.如图4所示，为本实施例中led驱动电路的信号波形图，从上到下分别为：脉宽调制信号pwm波形、第一场效应管1的栅极电压v1信号波形、第一场效应管1的漏极输出工作电流iout信号波形。当脉宽调制信号pwm从低电平信号到高电平信号的瞬间，第一场效应管1的栅极电压v1同步达到阈值电压vth(即t0-t1)，第一场效应管1的漏极立刻开始输出工作电流iout，充电模块2继续为第一场效应管1充电，第一场效应管1的栅极电压v1持续上升(即t1-t2)，第一场效应管1的漏极输出工作电流iout同步持续上升，直至达到稳态值(即t2-t3)，该稳态值为第一场效应管1的漏极所需的输出目标电流i1。当脉宽调制信号pwm为低电平时，放电模块3为第一场效应管1放电(即t3-t4)直至第一场效应管1的漏极输出工作电流iout下降至零。该led驱动电路无需任何数字补偿或者修正就可以实现实际输出工作电流iout和脉宽调制信号pwm脉宽控制的一致，且开启加速模块4的电路简单，无需任何出厂校准，且对于老化、温度、片间差异具有更大的鲁棒性，驱动更加可靠。
75.实施例2
76.本实施例2作为实施例1的等同实施例，其与实施例1的区别之处在于，充电模块2和放电模块3的电路实现结构有所不同。
77.如图5所示，在上述led驱动电路的基础上，第一控制单元22包括与第一场效应管1的栅极相连的充电电流源222和与充电电流源222串联的第三开关223，优选的，第三开关223的第三控制端f2连接在充电电流源222和第一场效应管1的栅极之间，第三开关223的第七输入端f1与信号控制模块5相连，充电电流源222为一个恒定充电电流源，当第一控制单元22导通时，输出工作电流iout的上升斜率由充电电流源222的充电电流决定，充电电流越大，通过寄生电容和部分miller效应最后产生的第一场效应管1的漏极输出工作电流iout上升变化率越快，最终实现led输出工作电流iout上升速率线性且可控。
78.同理的，第二控制单元包括连接在第一场效应管1栅极和地之间的放电电流源314和与放电电流源314串联的第五开关313，优选的，第五开关313的第五控制端g2连接在第一场效应管1栅极和放电电流源314之间，第五开关313的第十五输入端g1与信号控制模块5相连，放电电流源314优选为一个恒定放电电流源，当第二控制单元导通时，放电电流源314为第一场效应管1的栅极放电，输出工作电流iout的下降斜率由放电电流源314的放电电流决定，放电电流越大，通过寄生电容和部分miller效应最后产生的第一场效应管1的漏极输出工作电流iout下降变化率越快，最终实现led输出工作电流iout下降速率线性且可控。
79.信号控制模块5包括信号发生器，信号发生器输出脉宽调制信号pwm，第一开关43、第二开关213、第三开关223、第五开关313均相应于脉宽调制信号，第一开关43和第三开关223同步导通与关断，第二开关213单独导通与关断，第五开关313单独导通与关断，优选的按照以下规则交替执行：
80.当脉宽调制信号pwm为高电平信号时，当第一场效应管1栅极输出工作电流iout未达到目标电流i1时，第一开关43和第三开关223同步导通，第二开关213关断，第五开关313关断；
81.当脉宽调制信号pwm为高电平信号时，当第一场效应管1栅极输出工作电流iout达到目标电流i1时，第一开关43和第三开关223同步关断，第二开关213导通，第五开关313关断；
82.当脉宽调制信号pwm为低电平信号时，第一开关43和第三开关223同步关断，第二开关213关断，第五开关313导通。
83.具体的上述规则执行可通过一逻辑控制电路实现，如图6所示，具体的包括比较器52、第一与门53、第二与门54以及非门55。其中，比较器52的第八输入端h1与第一场效应管1的栅极相连，比较器52的第九输入端h2与目标电压v5相连，该目标电压是通过与第一场效应管1相同类型的场效应管通过流经设定的最终设定输出目标电流的采样匹配得到的栅极电压来获得的；第一与门53的第十输入端j1与信号发生器相连，第一与门53的第十一输入端j2与比较器52的第三输出端h3相连，第一与门53的第四输出端j3与第一开关43的第三输入端b1以及第三开关223的第七输入端f1相连，第四输出端j3输出第一控制信号pwm_pre控制第一开关43和第三开关223同步导通与关断，第一与门53的第十一输入端j2为反相输入端；第二与门54的第十二输入端k1与比较器52的第三输出端h3相连，第二与门54的第十三输入端k2与信号发生器相连，第二与门54的第五输出端k3与第二开关213的第六输入端d1，第二与门54的第五输出端k3输出第二控制信号pwm_sec控制第二开关213导通与关断；非门55的第十六输入端l1与脉宽调制信号相连，非门55的第六输出端l2与第五开关313的第十五输入端g1相连，非门55的第六输出端l2输出第三控制信号pwm_off_1控制第五开关313导通与关断。
84.当脉宽调制信号pwm为高电平信号pwm_on时，当第一场效应管1的栅极电压v1小于目标电压v5时，比较器52的第三输出端h3输出低电平信号，此时第一与门53的第四输出端j3输出第一控制信号pwm_pre为高电平信号，控制第一开关43和第三开关223同步导通，第二与门54的第五输出端k3输出第二控制信号pwm_sec为低电平信号，控制第二开关213关断，非门55的第六输出端l2输出第三控制信号pwm_off_1为低电平信号，控制第五开关313关断。
85.当第一场效应管1的栅极电压v1大于或等于目标电压v5时，比较器52的第三输出端h3输出高电平信号，此时第一与门53的第四输出端j3输出第一控制信号pwm_pre为低电平信号，控制第一开关43和第三开关223同步关断，第二与门54的第五输出端k3输出第二控制信号pwm_sec为高电平信号，控制第二开关213导通，非门55的第六输出端l2输出第三控制信号pwm_off_1为低电平信号，控制第五开关313关断。
86.当脉宽调制信号pwm为低电平信号pwm_off时，第一与门53的第四输出端j3输出第一控制信号pwm_pre为低电平信号，控制第一开关43和第三开关223同步关断，第二与门54的第五输出端k3输出第二控制信号pwm_sec为低电平信号，控制第二开关213关断，非门55的第六输出端l2输出第三控制信号pwm_off_1为高电平信号，控制第五开关313导通。
87.可以理解的是，上述逻辑电路及其连接方法仅为一种优选的实施方式，若目标电压v5与第一场效应管1的栅极电压v1互换输入端，则相同情况下，比较器52的第三输出端h3输出的电平信号也对应的高低互换，第一与门53和第二与门54也相应的互换连接的开关。
88.为了防止第一场效应管1的漏极的工作电压因为外部噪声或寄生电感产生振铃，通过第一场效应管1的寄生电容为第一场效应管1的栅极充电造成误开启，放电模块3还包括与第一场效应管1的栅极相连的保护单元，保护单元包括连接在第一场效应管1的栅极与接地之间的第六开关321，当第一场效应管1的栅极电压v1低于阈值电压vth后，可通过一定的延时信号pwm_off_dly控制第六开关321导通，由第二控制单元转换至保护单元进行彻底关闭。
89.如图8所示，在本实施例还提出了一种基于本实施例中led驱动电路结构的驱动方法，包括：
90.s1：设置实施例2中的led驱动电路；
91.s2：输出脉宽调制信号；
92.s3：比较第一场效应管的栅极电压v1和阈值电压vth的大小，当栅极电压v1小于阈值电压vth时，开启加速模块4驱动第一场效应管1的栅极电压快速达到阈值电压；当栅极电压v1大于后等于阈值电压vth时，充电模块2为第一场效应管1的漏极提供工作电流。
93.如图10所示，步骤s3具体包括：
94.s3-200：判断脉宽调制信号是否为高电平信号pwm_on，若是则执行步骤s3-210，若否则执行步骤s3-220；
95.s3-210：判断第一场效应管1的栅极电压v1是否小于目标电压v5，若是，则执行步骤s3-211，若否，则执行步骤s3-212。
96.s3-211：当脉宽调制信号pwm为高电平信号pwm_on、且第一场效应管1的栅极电压v1小于目标电压v5时，开启加速模块4和第一控制单元22导通，判断第一场效应管的栅极电压v1是否小于阈值电压vth，若是则由开启加速模块4驱动第一场效应管1的栅极电压v1快速达到阈值电压vth；若否则由第一控制单元22的充电电流源222为第一场效应管1的栅极充电，从而为第一场效应管的漏极提供工作电流iout并控制输出工作电流iout的上升斜率。
97.s3-212：当脉宽调制信号pwm为高电平信号pwm_on、且第一场效应管1的栅极电压v1大于或等于目标电压v5时，基准电流单元21导通，由基准电流单元21为第一场效应管1提供输出工作电流iout为一恒定的输出目标电流i1。
98.s3-220：当脉宽调制信号pwm为低电平信号pwm_off时，放电模块3导通，由第二控制单元的放电电流源314为第一场效应管1放电，并控制输出工作电流iout的下降斜率。在放电过程中，同步执行步骤s3-221。
99.s3-221：判断第一场效应管1的栅极电压v1是否低于阈值电压vth，若是，则通过一定的延时控制，控制第二控制单元关断、保护单元导通，采用传统的强下拉管进行彻底关闭第一场效应管；若否，则继续保持第二控制单元导通。
100.如图7所示，为本实施例中led驱动电路的信号波形图，从上到下分别为：脉宽调制信号pwm波形、第一场效应管1的栅极电压v1信号波形、第一场效应管1的漏极输出工作电流iout信号波形、控制开启加速模块4和第一控制单元22的第一控制信号pwm_pre波形、控制基准电流单元21的第二控制信号pwm_sec波形、控制第二控制单元的第三控制信号pwm_off_1波形、控制保护单元通的延时信号pwm_off_dly波形。当脉宽调制信号pwm从低电平信号到高电平信号的瞬间，开启加速模块4和第一控制单元22导通，第一场效应管1的栅极电压v1同步达到阈值电压vth(即t0-t1)，第一场效应管1的漏极立刻开始输出工作电流iout，当脉宽调制信号pwm为高电平信号时且第一场效应管1的栅极电压v1未达到目标电压v5时(即t1-t2)，第一控制单元22导通为第一场效应管1充电，第一场效应管1的栅极电压v1持续上升，第一场效应管1的漏极输出工作电流iout同步持续上升；当第一场效应管1的栅极电压v1达到目标电压v5(即t2-t3)，基准电流单元21导通，第一场效应管1的漏极输出工作电流iout为基准电流单元21提供稳态的输出目标电流i1；当脉宽调制信号pwm为低电平信号时(即t3-t4)，第二控制单元导通为第一场效应管1放电，第一场效应管1的栅极电压v1持续下降，第一场效应管1的漏极输出工作电流iout同步持续下降。该led驱动电路无需任何数字补偿或者修正就可以实现实际输出工作电流iout和脉宽调制信号pwm脉宽控制的一致，且开启加速模块4的电路简单，无需任何出厂校准，且对于老化、温度、片间差异具有更大的鲁棒性，驱动更加可靠。
101.应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。