1 引言

　　設(shè)計(jì)了一款降壓型L ED 恒流驅(qū)動(dòng)芯片的滯環(huán)控制電路。 該芯片采用高邊電流檢測(cè)方案，運(yùn)用滯環(huán)電流控制方法對(duì)驅(qū)動(dòng)電流進(jìn)行滯環(huán)控制，從而獲得恒定的平均驅(qū)動(dòng)電流。 設(shè)計(jì)采用簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)理念實(shí)現(xiàn)恒流驅(qū)動(dòng)，不需要復(fù)雜的電路分析，能實(shí)現(xiàn)精確的電流控制，且自身具有穩(wěn)定性。

　　2 電路設(shè)計(jì)與原理分析

　　2. 1 滯環(huán)控制原理

　　滯流控制模塊應(yīng)用如圖1 所示，L ED 驅(qū)動(dòng)電流的變化反應(yīng)在檢測(cè)電阻RSENSE兩端的壓差變化上。 本設(shè)計(jì)中，檢測(cè)電阻設(shè)為0. 5Ω ,較小的檢測(cè)電阻有利于降低功耗和保持較高的轉(zhuǎn)換效率。 滯環(huán)電流控制模塊內(nèi)部自建兩個(gè)電壓閾值，檢測(cè)電壓Vcs與閾值電壓進(jìn)行比較，比較結(jié)果和DIM 調(diào)光信號(hào)相與來控制功率開關(guān)管的通斷。

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　　圖1 滯流控制模塊應(yīng)用圖示

　　使用PWM 調(diào)光， 在減少電流占空周期內(nèi)給L ED 提供完整電流， 例如要將亮度減半， 只需在50 %的占空周期內(nèi)提供完整的電流。 通常PWM 調(diào)光信號(hào)的頻率會(huì)超過100Hz ,以確保這個(gè)脈沖電流不會(huì)被人眼所察覺。

　　滯流控制模塊內(nèi)部電路如圖2 所示，當(dāng)DIM 信號(hào)為高電平期間，當(dāng)Vcs 大于上電壓閾值時(shí)，控制電路輸出低電平，關(guān)閉功率開關(guān)管。 由LED、電感L 、續(xù)流二極管D 和RSENSE組成的回路使得電感繼續(xù)為L(zhǎng) ED 提供電流，電感電流逐漸減小，使得檢測(cè)電壓Vcs 隨之減小;當(dāng)Vcs 小于下閾值電壓時(shí)，控制電路輸出高電平，導(dǎo)通功率開關(guān)管，此時(shí)D 截止，形成從電源經(jīng)RSENSE、L ED、L 和功率開關(guān)管到地的回路，電源為電感L 充電，電感電流上升，檢測(cè)電壓Vcs隨之升高。 Vcs 大于上電壓閾值時(shí)，控制電路關(guān)斷開關(guān)管，重復(fù)上個(gè)周期的動(dòng)作，這樣就完成了對(duì)L ED驅(qū)動(dòng)電流的滯環(huán)電流控制，使得流過L ED 的驅(qū)動(dòng)電流，也就是電感電流的平均值恒定。

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　　圖2 　滯流控制模塊內(nèi)部模塊

　　2. 2 滯環(huán)比較電壓產(chǎn)生電路

　　4. 5V~28V 的輸入電壓經(jīng)調(diào)整轉(zhuǎn)換為5V 的恒定電壓Vcc 為后續(xù)電路供電。 如圖3 所示，A 點(diǎn)電位受運(yùn)算放大器鉗制，將等于參考電壓1. 2V ,假設(shè)輸出V out 為高電平，則M2 導(dǎo)通，流過M1 的電流為IM1 = V ref / R2 ,B 點(diǎn)的電壓為V BL = V in - IM1 R1 ;當(dāng)V out為低電平，M2 截止，流過M1 的電流變?yōu)镮′M1= V ref / ( R2 + R3 ) ,B 點(diǎn)電壓升高為V BH = V in -I′M1 R1 ,所以B 點(diǎn)電壓的變化為ΔV B = V BH - V BL= V ref R1 R3/ R2 ( R2 + R3) ,這意味著V out由高電平變成低電平時(shí)在B 點(diǎn)產(chǎn)生的一個(gè)滯環(huán)電壓，可見該滯環(huán)電壓與輸入電壓無(wú)關(guān)，只由參考電壓V ref和電阻大小決定，通過選擇各電阻的阻值便可設(shè)定滯環(huán)電壓的大小。

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　　圖3 滯流比較電壓產(chǎn)生電路