一种LED显示屏恒流源驱动模组及其控制方法

技术领域

本发明涉及恒流源领域，具体涉及一种LED显示屏恒流源驱动模组及其控制方法。

背景技术

图1是一种常用的共阳LED显示屏恒流源驱动芯片内的恒流源驱动产生电路，图1中的R_EXT为驱动芯片的外置电阻。

设图1中的所有放大器的增益无限大，恒流源的产生原理如下：

从Bandgap产生出需要的参考电位VREF1；

NM0的源端电位被放大器AMP1钳位到VREF1，所以流过PM0的源漏电流大小为：I0＝VREF1/R_EXT；

PM1和PM0为电流镜，设电流镜的电流比例(PM1的源漏电流比PM0的源漏电流)为K，那么所以PM1的源漏电流大小为I1＝K*VREF1/R_EXT；

恒流源通道开启时，放大器AMP3、AMP_C分别将NM1、NM_C0的漏端电位钳位至VREF2，恒流源输出通道的NM_C0的所有端口的电位与NM1的所有端口的电位相同，通道的输出电流大小为NM1源漏电流大小的比例镜像，设镜像比例为J，那么恒流源通道此时的输出恒流大小(绝对值)为IOUT＝J*K*VREF/R_EXT。

在一般的恒流源驱动芯片中，J*K为一个固定值，所以恒流源通道的输出恒流大小通常都是由外置电阻R_EXT的电阻大小决定。

一般的恒流源驱动芯片的恒流通道的输出恒流范围都比较宽(对于市场上的绝大部分芯片来说，最大输出值时最小输出值的10倍以上)，此时的电流变化量是通过R_EXT来进行的调整，那么上面的I0、I1和IOUT的变化量都在10倍以上，PM0、PM1、NM1和每个通道的NM_C0的参数需要满足在最大的输出电流下可以正常的工作，那么输出电流最小的时候，PM0、PM1、NM1和每个通道的NM_C0，它们的|VGS|(VGS的绝对值)都会很小，这样会使得上面提到的两组电流镜变差，输出的恒流源精度也会变差。

为了满足恒流芯片输出恒流的范围和精度，恒流驱动芯片通常会对输出电流范围进行分段处理：

为了满足最小输出电流的精度，需要增加PM0、PM1、NM1和NM_C0的W*L，也就是增加上述4种器件的面积，最有效的方法是增加长度L；

由于电源电压VDD的限制，PM0、PM1、NM1和NM_C0的|VGS|

流过NM1的电流I1与R_EXT的大小成反比，NM1的漏极电压为固定电位VREF2，则NM1的栅极电压VG随着R_EXT的减小而增大。因此，可以通过检测NM1的栅极电压VG，来确定芯片是否工作在正确的电流段。由电压检测模块将VG电压分别与设计的参考电压VRB、VRT作比较，比较结果输出至选段控制模块。选段控制模块根据比较结果产生相应的控制信号，控制PM0、PM1、NM1和NM_C0宽长比的调整。当检测到VRBVRT时，各MOS管的宽长比做相对应的调整。

常见的宽长比调整方法有两种：

保持PM0、PM1的宽长比不变，即I1与I0的镜像比例K保持不变，为保持J*K不变，则IOUT与I1的镜像比例J保持不变。随着输出电流的增大，逐段增大NM1和NM_C0的W/L，两者增大的比例相同。

保持PM0、NM1的宽长比不变，随着输出电流的增大，逐段增大NM_C0的W/L，则IOUT与I1的镜像比例J逐段增大。为保持J*K不变，I1与I0的镜像比例K需逐级减小，即需逐段减小PM1的W/L。

为了满足输出恒流的范围与精度，上述两种方案中I1的设计值均较大。

对于方法一，随着所需的IOUT电流的增大，I1也等比例增大，因此增大了芯片的功耗。

对于方法二，镜像比例K逐段减小，与方法一相比，功耗会略有降低，但由于PM1的W/L逐段减小，PM1的面积也就逐段减小，PM1与PM0的精度将逐段降低。并且，镜像比例J、K需同时变化且J*K保持不变，这不便于各电流段MOS管宽长比的设计。

对于上述两种方法，由于PM0的宽长比保持不变，如前所述，PM0的宽长比需要满足在最大的输出电流下可以正常的工作，那么输出电流最小的时候，PM0、PM1的|VGS|(VGS的绝对值)会很小，该电流镜的精度变差，输出的恒流源精度也会变差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种LED显示屏恒流源驱动模组及其控制方法，用于实现恒流源的分段输出，使得电流镜的精度不会随输出恒流的大小变化而发生较大的变化，有利于提高恒流输出的精度。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种LED显示屏恒流源驱动模组，包括：

与外置电阻R_EXT连接，用于将外置电阻R_EXT两端电压钳位至第一电压的REXT环路模块；

与REXT环路模块连接的第一电流镜，以及与第一电流镜连接的一个或多个第二电流镜，所述第一电流镜的输入通道以及第二电流镜的输出通道由多个MOS管连接而成，使得第一电流镜和第二电流镜的镜像比例可调；

与第一电流镜连接的电流检测模块，用于检测第一电流镜的输出电流并输出第一电流镜和第二电流镜的镜像比例控制指令；

第一电流镜和第二电流镜根据控制指令进行镜像比例调节，使得第一电流镜的输出电流I1在一个固定范围内波动。

对于PMOS，工作在饱和区，电流公式如下：

公式中，μ、C

由于所需的IOUT变化范围较大，IOUT最大值可能是IOUT最小值的10倍以上，而I

为了满足IOUT的输出范围和精度，需要把PM0、PM1的面积做的很大才能减小失调电压V

对于NMOS，工作在线性区，电流计算公式如下

与PMOS类似的，当IOUT较大时，V

进一步的，所述第二电流镜与第一电流镜顺次连接，或所述第二电流镜分别连接在第一电流镜的输出通道。

进一步的，所述REXT环路模块输入端与一电压控制模块连接，所述电压控制模块用于将REXT环路模块的输入电压调节至第二电压。

进一步的，所述电压控制模块输入端连接一基准电压源，所述基准电压源用于向电压控制模块输入第三电压。

进一步的，所述REXT环路模块输入端与一基准电压源连接，所述基准电压源用于向REXT环路模块输入第三电压。

进一步的，所述第一电流镜的输入通道由多个P型MOS管连接而成，其连接线路中设置有开关元件，用于控制MOS管的接入数量。

进一步的，所述第二电流镜与第一电流镜顺次连接时，第奇数个第二电流镜的输出通道由多个N型MOS管连接而成，第偶数个第二电流镜的输出通道由多个P型MOS管连接而成；

第二电流镜分别连接在第一电流镜的输出通道时，第二电流镜的输出通道由多个N型MOS管连接而成，其连接线路中设置有开关元件，用于控制MOS管的接入数量。

进一步的，所述MOS管连接方式包括并联和串联。

进一步的，所述电流检测模块包括采样电路和控制模块，所述采样电路与第一电流镜连接，对第一电流镜的输出电流I0进行采样，获取的采样电流送入控制模块与参考电流镜进行比较，当采样电流大于参考电流，则调小第一电流镜的镜像比例，若采样电流小于参考电流，则调大第一电流镜的镜像比例，直至采样电流在参考电流阈值区间内。

进一步的，所述采样电路是与第一电流镜的输入通道构成R_EXT电流镜的MOS管，用于输出第一电流镜输入电流I0的镜像电流Icmp[x]。

进一步的，所述R_EXT电流镜输出通道连接控制模块，所述参考电流设为[IRB，IRT]，其中，IRB为参考电流下限值，IRT为参考电流上限值；

所述控制模块镜像电流Icmp[x]与参考电流[IRB，IRT]进行比较，当Icmp[x]不在参考电流[IRB，IRT]的区间范围内时，调节R_EXT电流镜的镜像比例A[X]，直至IRB＜Icmp[x]＜IRT为止；

同时，调整第二电流镜的镜像比例J[X]，使得IOUT[X]＝I1*J[X]，其中，I1为第一电流镜的输出电路。

进一步的，所述控制模块包括：

与R_EXT电流镜输出通道连接的比较器，用于输入镜像电流Icmp[x]，比较器基准端输入参考电流[IRB，IRT]；

与比较器连接的逻辑电路，用于输出第一电流镜和第二电流镜的镜像比例调节指令，以满足：

当Icmp[x]不在参考电流[IRB，IRT]的区间范围内时，调节R_EXT电流镜的镜像比例A[X]，直至IRB＜Icmp[x]＜IRT为止；

同时，调整第二电流镜的镜像比例J[X]，使得IOUT[X]＝I1*J[X]。

进一步的，所述调节指令作用于开关元件，用于控制MOS管接入个数，调节指令包括：

宽为M位的控制信号SP[M:1]，用于控制第一电流镜的镜像比例K[X]；

以及位宽为N位的控制信号SN[N:1]，用于控制第二电流镜的镜像比例J[X]；

其中，M为第一电流镜输入通道MOS管个数，N为第二电流镜输出通道MOS管的个数。

进一步的，所述调节指令的控制信号为二进制编码，二进制编码中的每一位二进制数对应一个MOS管的控制信号；

其中，0表示导通，1表示断开；

或，1表示导通，0表示断开。

一种LED显示屏恒流源驱动控制方法，使用上述一种LED显示屏恒流源驱动模组，该方法包括：

步骤S1：将恒流源模组的输出电流分为L段；

步骤S2：当前恒流源模组工作在第X段电流，输出电流为IOUT[X]，第一电流镜的镜像比例为K[X]，第二电流镜的镜像比例J[X]，第一电流镜输入电流为I0[X]，则有：IOUT[X]＝I0[X]*J[X]*K[X]；

步骤S3：当恒流源模组工作在第X+1段电流时，通过REXT环路模块将外置电阻R_EXT两端电压钳位至第一电压，第一电流镜输入电流为I0[X+1]，则有：

输出电流为IOUT[X+1]＝I0[X+1]*K[X+1]*J[X+1]，且有K[X+1]*J[X+1]＝J[X]*K[X]。

进一步的，所述恒流源模组的输出电流从第1段到第L段依次增大，则K[X+1]J[X]，也就是，输出电流由IOUT[X]变为IOUT[X+1]时，第一电流镜镜像比例减小，第二电流镜的镜像比例增大；

或；

恒流源模组的输出电流从第1段到第L段依次减小，则K[X+1]>K[X]，J[X+1]

进一步的，还包括一个恒流源模组的输出电流选段控制方法，包括：

步骤S01：获取R_EXT电流镜的镜像电流Icmp[x]；

步骤S02：将镜像电流Icmp[x]与参考电流[IRB，IRT]进行比较，当Icmp[x]不在参考电流[IRB，IRT]的区间范围内时，调节R_EXT电流镜的镜像比例A[X]，直至IRB＜Icmp[x]＜IRT为止；

其中，IRB为参考电流下限值，IRT为参考电流上限值。

进一步的，所述步骤S02的具体步骤为：

当检测到IRB

当检测到Icmp[x]

当检测到Icmp[x]>IRT时，芯片工作的电流段由第X段变为第X+1段，R_EXT电流镜的镜像比例由A[X]变为A[X+1]，其中A[X]＞A[X+1]，第一电流镜镜像比例由K[X]变为K[X+1]，镜像电流Icmp[x]减小，进行下一轮检测，直至检测到IRB

本发明的有益效果是：

由于第一电流镜输出电流I1＝K[X]*I0[X]、IOUT[X]＝J[X]*K[X]*I0[X]，在全输出电流范围内，I0与R_EXT的大小成反比，J[X]*K[X]为固定常数，则输出电流IOUT与R_EXT的大小成反比。K[X]逐段减小，只要合理的设计电流分段范围，就可以使I1在一个较小的范围内变化，并且使电流镜中的各MOS管的|VGS|(VGS的绝对值)都处于一个较大的值，电流镜的精度不会随输出恒流的大小变化而发生较大的变化，有利于提高恒流输出的精度。在满足恒流输出精度的情况下，电流I1的值可以设计得足够小，有利于降低芯片的功耗。

附图说明

图1是现有技术示意图；

图2是本发明原理图；

图3是第一电流镜和第二电流镜的连接示意图；

图4是一种电流镜的等效电路；

图5是另一种电流镜的等效电路

图6是第一电流镜输入通道电路原理图；

图7是第二电流镜输出通道电路原理图

图8是本发明的另一种示意图

图9是本发明实例电路图；

图10是电流检测模块示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

参考图2所示，一种LED显示屏恒流源驱动模组，包括：

与外置电阻R_EXT连接，用于将外置电阻R_EXT两端电压钳位至第一电压的REXT环路模块；

与REXT环路模块连接的第一电流镜，以及与第一电流镜连接的一个或多个第二电流镜，第一电流镜的输入通道以及第二电流镜的输出通道由多个MOS管连接而成，使得第一电流镜和第二电流镜的镜像比例可调；

与第一电流镜连接的电流检测模块，用于检测第一电流镜的输出电流并输出第一电流镜和第二电流镜的镜像比例控制指令；

第一电流镜和第二电流镜根据控制指令进行镜像比例调节，使得第一电流镜的输出电流I1在一个固定范围内波动。

参考图2所示，是本发明的一种实例化，作为一种共阳极的恒流驱动芯片，总共设计了一个第一电流镜和一个第二电流镜，其中关于电流镜的整体结构上不做具体限定。

如图4所示，是一种典型的电流镜等效电路，其主-要有MOS管M

如图5所示，是一种共源极共栅极电流镜，由左右对称的四个MOS管M

也就是说，在本方案中对于电流镜采用何种形式均可，凡是本领域已知的电流镜类型均可用于本方案中，本方案的主要改进在于改进了电流镜中MOS管的结构，也就是使得等效电路中的MOS管可以实现宽长比(W/L)的调节，也就是说本发明所指的MOS管组件是指的等效电路中的MOS管，而不是单个MOS管，单个MOS管的宽长比在制造时已经确定，显然是不可能进行调节的。

可选的，一种LED显示屏恒流源驱动模组，第二电流镜与第一电流镜顺次连接，或第二电流镜分别连接在第一电流镜的输出通道。例如图3所示是将第二电流镜与第一电流镜顺次连接，当出现多个第二电流镜时，则各第二电流镜顺次连接，最终形成一个输出通道。一般来说，第二电流镜的个数为一个或两个，使用两个时可作为共阴极接线，使用一个时可作为共阳极接线，作为一种特例，也可以不要第二电流镜，即仅以第一电流镜输出作为共阴极驱动，该方案则存在芯片内耗，因此不再本方案的讨论范围内。

当各第二电流镜分别连接在第一电流镜的输出通道时，则每个第二电流镜都作为一个输出通道，相当于是提供多个输出电源。

方案中所指的输入通道和输入通道仅仅是对接口的定义，并不是真正的限定为输入或输出，例如参考图2所示的一个共阳极恒流源分段模组中，包括了两个电流镜，第一个电流镜是由P型MOS管组成的，其两个端口都是流出电流，那么以电流方向而言，显然两个端口都是输出通道，但是在本方案中由于左侧接输入电流I0，因此将其左侧视为输入通道，也就是说，本发明中的输入通道和输出通道不是以电流的流向进行命名，而是以连接关系上进行设计的。

可选的，一种LED显示屏恒流源驱动模组，REXT环路模块输入端与一电压控制模块连接，电压控制模块用于将REXT环路模块的输入电压调节至第二电压，参考图8所示，也就是提供一个第二电压输入到REXT环路模块中，使得REXT环路模块将外置电阻R_EXT两端电压钳位至第一电压，从而得到对应的输入电流I0[X]。在本方案中，增加了一个电压控制模块，也就是将恒流源的输出调节分为了两部分，一部分是调节输入电压的大小，另一部分是调节电流镜的镜像比例，这样，输入电压的值可以设计得较大，减小了运算放大器失调电压对恒流输出精度的影响。当电流增益设置得较小时，即输入电流较小时，处理器或寄存器可以同步调节电流镜中MOS管的的尺寸，使各MOS管的|VGS|(VGS的绝对值)都处于合理的区间，从而提高恒流输出的精度。

REXT环路模块是用于将外置电阻R_EXT两端的电压钳位至我们需要的电压或者说是预设电压，也就是本发明中所指的第一电压，值得说明的是本方案说指的第一电压，以及后续所提及的第三电压和第二电压仅仅是在命名上进行区分而已，其本身不代表电压幅值的变化，甚至可能是第三电压、第一电压、第二电压完全相同，也就是说是第三电压、第一电压、第二电压在电压大小上并未实质的关系。其中，REXT环路模块，其主要是由放大器组成的，本发明未对其进行改进，采用的是本领域内已知的电路结构实现。例如在图1中，也就是现有技术中是利用放大器AMP1和N型MOS管NM0构成的，放大器AMP1的输入端接输入电压，其输出端与N型MOS管NM0的栅极连接，同时N型MOS管NM0的源极与放大器AMP1的另一输入端连接至外置电阻R_EXT。除图1所展示的实现方式以外，还可以直接用一个放大器组成，也就是将放大器的输出端直接连接至外置电阻R_EXT，使得外置电阻R_EXT一端电压就等于放大器的输出电压。

可选的，一种LED显示屏恒流源驱动模组，电压控制模块输入端连接一基准电压源，基准电压源用于向电压控制模块输入第三电压，基准电压源是带隙电压源，也就是Bandgap voltage reference，简称Bandgap。最经典的带隙基准是利用一个具有正温度系数的电压与具有负温度系数的电压之和，二者温度系数相互抵消，实现与温度无关的电压基准。

可选的，一种LED显示屏恒流源驱动模组，本方案中还可以是不包括电压控制模块，REXT环路模块输入端与一基准电压源连接，基准电压源用于向REXT环路模块输入第三电压。

可选的，一种LED显示屏恒流源驱动模组，第一电流镜的输入通道由多个P型MOS管连接而成，其连接线路中设置有开关元件，用于控制MOS管的接入数量。第二电流镜与第一电流镜顺次连接时，第奇数个第二电流镜的输出通道由多个N型MOS管连接而成，第偶数个第二电流镜的输出通道由多个P型MOS管连接而成；第二电流镜分别连接在第一电流镜的输出通道时，第二电流镜的输出通道由多个N型MOS管连接而成，其连接线路中设置有开关元件，用于控制MOS管的接入数量。

参考图6和图7所示的内容，在该设计中，开关元件采用的是二极管的方式来实现，除此之外，开关元件可以采用手动式的闸刀开关或者继电器开关。可根据不同的应用场合进行选择，利用在芯片或者集成电路中就选用二极管或者继电器开关，在大型控制现场开放式电路中可以采用闸刀开关的形式。也就是说，在本发明构思中，对于开关元件的类型并未做出具体的限定，凡是能够实现MOS管接入个数控制的开关元件均可用于本设计构思中。

其中MOS管的个数越多，其调节精度越高，也就是可以更大范围的控制该通道MOS管的宽长比例调节，其中图2和图3所示的电路图是一种等效电路，并不是表示电流镜中仅仅包括一个MOS管，图2、图3中MOS管上的倾斜箭头即表示该MOS管的宽长比例可调。其实际电路可参考图6和图7所示。

可选的，一种LED显示屏恒流源驱动模组，MOS管连接方式包括并联和串联，图6和图7分别展示了P型MOS管和N型MOS管的连接方式，其中，多个MOS管的连接方式为串联或并联，图5和图6所展示的是采用并联的方式，也就是以并联方式调节MOS管组件的宽度，由于其长度为固定的，当宽度发生改变，则该MOS管组件的宽长比也发生了相应的变化。采用串联的方式与之类似，其区别仅在于调节的是MOS管组件的长度。

可选的，一种LED显示屏恒流源驱动模组，电流检测模块包括采样电路和控制模块，采样电路与第一电流镜连接，对第一电流镜的输出电流I0进行采样，获取的采样电流送入控制模块与参考电流镜进行比较，当采样电流大于参考电流，则调小第一电流镜的镜像比例，若采样电流小于参考电流，则调大第一电流镜的镜像比例，直至采样电流在参考电流阈值区间内。

值得说明的是，本方案所指的采样电路是指的电流采样电路，凡是本领域已知的电流采样电路均可用于本方案中，在不付出创造性劳动下，对本领域已知的电流采样电路做出的相应简单变形也属于本方案的保护范畴。

可选的，一种LED显示屏恒流源驱动模组，采样电路优选采样的是构建电流镜的方式实现采样，也就是构建与第一电流镜的输入通道构成R_EXT电流镜的MOS管，用于输出第一电流镜输入电流I0的镜像电流Icmp[x]，参考图10所述，通过MOS管PM4和PM5分别与第一电流镜中的PM0构成两个R_EXT电流镜，从而获得两个采样电流，也就是输入电流I0的镜像电流Icmp[1]和Icmp[2]，除本实施例提供的示例以外，也可以仅设计一个MOS管与PM0构成一个R_EXT电流镜。

可选的，一种LED显示屏恒流源驱动模组，R_EXT电流镜输出通道连接控制模块，参考电流设为[IRB，IRT]，其中，IRB为参考电流下限值，IRT为参考电流上限值；控制模块镜像电流Icmp[x]与参考电流[IRB，IRT]进行比较，当Icmp[x]不在参考电流[IRB，IRT]的区间范围内时，调节R_EXT电流镜的镜像比例A[X]，直至IRB＜Icmp[x]＜IRT为止；这里的比较是分别完成的，也就是利用上述得到的镜像电流Icmp[1]和Icmp[2]分别与参考电流IRB和参考电流IRT进行比较。如仅设计了一个R_EXT电流镜，则可以利用微处理器的原理进行内部比对。

由于，第一电流镜和R_EXT电流镜共用的是PM0，其中PM0是宽长比例可调的MOS管组件，因此调节R_EXT电流镜的镜像比例A[X]的同时，第一电流镜的镜像比例K[X]也随之改变，以实现第一电流镜输出电流I1的调节，在调节第一电流镜镜像比例K[X]的同时，调整第二电流镜的镜像比例J[X]，使得IOUT[X]＝I1*J[X]，其中，I1为第一电流镜的输出电路。

可选的，一种LED显示屏恒流源驱动模组，如图10所示，控制模块包括：

与R_EXT电流镜输出通道连接的比较器，用于输入镜像电流Icmp[x]，比较器基准端输入参考电流[IRB，IRT]，在本实施例中比较器为两个，分别输入镜像电流Icmp[1]和Icmp[2]，两个比较器的基准输入端分别输入参考电流IRB和参考电流IRT。

与比较器连接的逻辑电路，用于输出第一电流镜和第二电流镜的镜像比例调节指令，以满足：

当Icmp[x]不在参考电流[IRB，IRT]的区间范围内时，调节R_EXT电流镜的镜像比例A[X]，直至IRB＜Icmp[x]＜IRT为止；

同时，调整第二电流镜的镜像比例J[X]，使得IOUT[X]＝I1*J[X]。

可选的，一种LED显示屏恒流源驱动模组，调节指令可直接作用于开关元件，或者提供一个处理器或寄存器，处理器或寄存器存储开关元件的控制指令，当满足上述控制调节时，发出相应的控制指令。

可选的，一种LED显示屏恒流源驱动模组，调节指令作用于开关元件，用于控制MOS管接入个数，调节指令包括：

宽为M位的控制信号SP[M:1]，用于控制第一电流镜的镜像比例K[X]；

以及位宽为N位的控制信号SN[N:1]，用于控制第二电流镜的镜像比例J[X]；

其中，M为第一电流镜输入通道MOS管个数，N为第二电流镜输出通道MOS管的个数。

M和N一般设计为相同，以实现输入通道和输出通道宽长比例同步调节，这里的同步调节是指在调整过程中其对应的两个电流镜的镜像比例乘积保持不变，相当于输入通道的MOS管组件宽度增加M倍，则输出通道的MOS管组件长度增加M倍，或者说是宽度缩小M倍。

可选的，一种LED显示屏恒流源驱动模组，调节指令的控制信号为二进制编码，二进制编码中的每一位二进制数对应一个MOS管的控制信号；

其中，0表示导通，1表示断开；

或，1表示导通，0表示断开。

一种LED显示屏恒流源驱动控制方法，使用上述一种LED显示屏恒流源驱动模组，该方法包括：

步骤S1：将恒流源模组的输出电流分为L段；

步骤S2：当前恒流源模组工作在第X段电流，输出电流为IOUT[X]，第一电流镜的镜像比例为K[X]，第二电流镜的镜像比例J[X]，第一电流镜输入电流为I0[X]，则有：IOUT[X]＝I0[X]*J[X]*K[X]；

步骤S3：当恒流源模组工作在第X+1段电流时，通过REXT环路模块将外置电阻R_EXT两端电压钳位至第一电压，第一电流镜输入电流为I0[X+1]，则有：

输出电流为IOUT[X+1]＝I0[X+1]*K[X+1]*J[X+1]，且有K[X+1]*J[X+1]＝J[X]*K[X]。

进一步的，恒流源模组的输出电流从第1段到第L段依次增大，则K[X+1]J[X]，也就是，输出电流由IOUT[X]变为IOUT[X+1]时，第一电流镜镜像比例减小，第二电流镜的镜像比例增大；

或；

恒流源模组的输出电流从第1段到第L段依次减小，则K[X+1]>K[X]，J[X+1]

进一步的，还包括一个恒流源模组的输出电流选段控制方法，包括：

步骤S01：获取R_EXT电流镜的镜像电流Icmp[x]；

步骤S02：将镜像电流Icmp[x]与参考电流[IRB，IRT]进行比较，当Icmp[x]不在参考电流[IRB，IRT]的区间范围内时，调节R_EXT电流镜的镜像比例A[X]，直至IRB＜Icmp[x]＜IRT为止；

其中，IRB为参考电流下限值，IRT为参考电流上限值。

进一步的，步骤S02的具体步骤为：

当检测到IRB

当检测到Icmp[x]

当检测到Icmp[x]>IRT时，芯片工作的电流段由第X段变为第X+1段，R_EXT电流镜的镜像比例由A[X]变为A[X+1]，其中A[X]＞A[X+1]，第一电流镜镜像比例由K[X]变为K[X+1]，镜像电流Icmp[x]减小，进行下一轮检测，直至检测到IRB

通常情况下，在一个固定的电路中I1只能做到在一定的区间内波动，其原因在于第一电流镜的镜像比例K是由MOS管组件中MOS管的数量决定的，只有当MOS管数量趋近与无穷多时，才能满足K的取值是连续的，而通常情况下K的取值是几个固定值，例如在一个MOS管组件中有10个MOS管，那么K的取值也就是10个值(假设为1-10)，只有当输出电流IOUT恰好工作在这10个点位时，才能保证I1固定不变。

例如输出电流为IOUT＝10A，输入电流I0＝1A，K＝1，J＝10，则有IOUT＝10A＝1A*1*10；

若此时，输出电流IOUT变为20A，基于J*K不变的前提下，I0＝2A，要满足I1＝1A，则K＝2/1＝2，则J对应变成5，则维持了I1＝1A不变。在实际情况中，这种情况一般不会出现，也就是说只有出现这种巧合时I1才能维持不变。

若此时，输出电流IOUT变为9A，基于J*K不变的前提下，I0＝0.9A，要满足I1＝1A，则K＝1/0.9，显然K在实际中取值并不包括这个值，因此只能取与之相近的一个K值，即保持K＝1不变，这个情况I1＝0.9A。也就是说在实际情况下一般无法实现I1维持不变，这种状态只能在理想条件下实现。

参考图9所示，是本发明的一种具体实例，其控制方法为：

1)运算放大器AMP1将PM2的漏极电位钳位至VREF1，则流过PM0和R_EXT的电流为I0＝VREF1/R_EXT；

2)PM1与PM0构成电流镜，将流过R_EXT电阻的电流I0镜像产生电流I1，并输出至NM1。

3)NM1与NM_C0构成电流镜，将电流I1镜像产生通道的输出电流IOUT；

4)电流检测模块中，PM4、PM5与PM0构成R_EXT电流镜，产生I0的镜像电流Icmp1、Icmp2(设计Icmp1＝Icmp2＝Icmp)，分别与IRT、IRB进行比较，根据检测结果，由逻辑电路产生相应的选段控制信号SP[L:1]和SN[L:1]，选段控制信号SP[L:1]和SN[L:1]分别用于控制PM0[L:1]、NM_C0[L:1]中MOS管开启的数量。设1≤X≤L，当SN[X]、SP[X]有效时，VGNO[X]＝VGN、VGPO[X]＝VGP；当S[X]无效时，VGNO[X]＝GND，VGPO[X]＝VDD。

5)当检测到IRB

6)当检测到Icmp

7)当检测到Icmp>IRT时，选段控制信号SP[L:1]和SN[L:1]发生改变，芯片工作的电流段由第X段变为第X+1段，PM0[L:1]、NM_C0[L:1]中MOS管开启的数量增多，Icmp与I0的镜像比例由A[X]变为A[X-1]，镜像电流Icmp减小，进行下一轮检测，直至检测到IRB

在本专利方法中，在满足恒流输出精度的情况下，电流I1可以设计得足够小且不随输出恒流的大小变化而发生较大的变化，使PM0、PM1、NM1和各通道NM_C0的|VGS|(VGS的绝对值)都处于一个较大的值，能有效降低恒流驱动芯片的功耗、提高恒流输出的精度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。