一种电流模式PFM型LED驱动IC的设计

光电显示 时间:2011-03-25来源:网络

  根据基准电压源的小信号模型来分析其电源抑制PSR,可得:


  同时,该模块还设计有欠压保护电路,利用R网络结构,并采用上拉电阻钳位,可使电压在低于2.5V情况下强制关断芯片,从而提高电源的利用效率。

  2.2 高电源抑制比基准电压源

  基于0.5μm CMOS标准工艺设计一种不随温度、电源电压以及工艺变化的高电源抑制比基准电压源的电路结构如图3所示。在室温下,该基准源具有零温度系数,且在-40℃~120℃范围内电压变化很小,其温度系数可达3ppm/℃数量级。



图3 基准电路结构

  根据基准电压源的小信号模型来分析其电源抑制PSR,可得:


  由于Is与发射极面积成正比,所以有:


  由此便可得到输出点的电压Vout:


  通过对式(10) 的分析可以发现: 基准电压源的PSR同运算放大器的开环增益和电源抑制PSR有关。因此,若将运算放大器的开环增益A增大,其基准电压源的电源抑制PSR就能够得到提高; 而如果运放Add接近于1,那么,基准电压源的PSR将得到极大提高。本文采用高开环增益的运算放大器来使Add近似等于1,以得到很高的PSR。

  运放的输入可认为虚短,即V+=V-,又因R1=R2,所以,流过Q1和Q2的电流相等,于是有:


  由于Is与发射极面积成正比,所以有:


  由此便可得到输出点的电压Vout:


  2.3 RS触发器

  图4所示是RS触发器的电路结构,通过该触发器可提高芯片的抗干扰能力,以保证在一个周期内只有一个工作脉冲到达输出级,从而保证在恶劣的噪声环境下,电路也不会出现误动作。表1所列是该RS触发器的功能。

 RS触发器电路结构

图4 RS触发器电路结构

表1 RS触发器功能

 RS触发器功能

  2.4 过流保护模块

  图5所示是本系统中的过流保护电路,该电路由Error AMP模块、AMP模块及Voltage COMP等三个模块构成。其中,AMP模块起到对Vcs电压十倍放大的作用,放大后的Vcs电压与Error AMP模块的输出电压相比较,输出电压可控制RS触发器的Ctr端。将电路接成boost结构,当反馈端电流过大使VFB高于1V时,Error AMP模块输出为0,而VoltageCOMP模块输出为1,即RS触发器Ctr端置1,于是RS触发器输出为0,以强制关断芯片。这种保护模式有效地降低了电流过大时烧毁功率管和LED灯的风险,可对电路起到可靠的保护作用。

过流保护电路结构

图5 过流保护电路结构

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关键词: IC 设计 驱动 LED 模式 PFM 电流

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