大功率白光LED驱动电路的双环检测方法.pdf

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1、第23卷第4期传感技术学报V01．23No．42010年4月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSApr．2010ADoubleLoopDetectionMethodofthePowerWhiteLEDDriverCircuitWANGTingyu，GUOWei，ZHUDazhong(DepartmentofInformationScienceandElectronicsEngineering，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，China)Abstract：ApowerLEDconstant—currentdriv

2、erwithdoubleloopdetectionisdesignedwith0．5tzmstandardCMOSprocessprovidedbyCSMC．Thesimulationresultsshowthatthechipcanworkunder2MHzanditsdrivingcurentcanreach1．5A．Whensupplyvoltageis24V．itspowereficiencycanreach95％．WhiledrivingaLEDof1W／350mAandsupplyvoltagevaries±10％on6V．theLEDcurrentchangeson

3、ly0．02％．Comparedtosingleloopdetection，theresponsetimeofLEDcurrentisshortenedby2／3．ItshortenstheresponsetimeofLEDcurentwhilemaintaininghighprecisionofconstantcurrentdrivingandhigheficiency．Keywords：powerLED；constant—currentdriver；doubleloopdetection；powersupply—sensor；PWMEEACC：2570D大功率白光LED驱动电

4、路的双环检测方法术王廷宇，郭维，朱大中(浙江大学信息与电子工程学系微电子与光电子研究所，杭州310027)摘要：基于CSMC0．5m标准CMOS工艺，设计了一种带有双环检测的大功率LED恒流驱动芯片。仿真结果表明，芯片可在2MHz频率下工作，驱动电流最高可达1．5A，在24V电源电压时，电源效率可达95％。当电源电压在6V跳变±10％，驱动1W350mA的LED时，LED电流精度达0．02％。对比单环检测模式，该电路的LED驱动电流响应时间缩短了近2／3。此模式在保持高精度恒流和高效率的同时，有效地缩短了LED驱动电流的响应时间。关键词：大功率LED；恒流驱动；双环检测；电源电压

5、传感；PWM中图分类号：TN432文献标识码：A文章编号：1004—1699(2010)04—0485—05LED驱动电路的设计主要考虑两个方面：恒流特1电路原理及设计性和低功耗¨J，因此，电感式开关控制模式成为大功率LED驱动电路模式的主流方向。目前，电所设计的芯片框图及外围降压型LED恒流驱感式开关控制模式得到广泛应用的有电压型PWM动电路如图1所示。模式和峰值电流型PWM模式。电压型PWM模式电路结构简单，但存在对电源电压的变化动态响应慢等缺点。峰值电流型PWM模式虽然解决了电压型PWM模式动态响应慢的问题，但在开关占空比大于50％时存在开环不稳定和次谐波振荡问题，这就需要

6、引入斜率补偿电路，使整体电路结构变得复杂。本文采用CSMC0．5Ixm标准CMOS工艺设计LED驱动芯片。在电压型PWM模式单环检测输出电流的基础上增加了传感电源电压变化的电压环路，形成双环检测电路。它既可以解决对电源电压变化动态响应慢的问题，也避免了引入斜率补偿等复杂电图1带双环检测的LED驱动电路图该集成电路主要包括电压调整器、带隙基准源、误路。通过Cadencespectre仿真显示，电路动态响应差放大器、积分器、比较器、振荡器、过流保护、温度保快，且具有良好的恒流特性和较高的工作效率。项目来源：浙江省科学技术厅科技计划项El高效节能技术专项资助(2006c11007)收稿

7、日期：2009—11—02修改日期：2009—12—03486传感技术学报第23卷护、过压保护、欠压保护、触发器、输出驱动和功率开关分器的输入电压由开关信号经电阻网络取样管等模块。其中电路使用积分器作为传感电源电压变所得，另外，在电路中功率管等效为开关管，其上的化的核心模块，实现系统对电源电压变化的快速响应。源漏导通压降很小，使近似等于电源电压，因此该电路由控制LED平均电流大小的电流外环和传感电积分器的输入端能传感电源电压的变化，关系式为：源电压变化的电压内环的双环检测回路组成