用于集成led驅(qū)動芯片的梯級過溫補(bǔ)償保護(hù)電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了用于集成LED驅(qū)動芯片的梯級過溫補(bǔ)償保護(hù)電路，包括過溫補(bǔ)償電路和過溫保護(hù)電路，過溫補(bǔ)償電路包括電流鏡像電路、第五電阻、三極管、差分放大器、第一比較器和第一二選一數(shù)據(jù)選擇器；過溫保護(hù)電路包括第二比較器、第三電阻、第四電阻和第二二選一數(shù)據(jù)選擇器。本實(shí)用新型當(dāng)溫度超過過溫補(bǔ)償閾值T1時(shí)，啟動過流降溫，LED燈的工作電流會從固定的恒流以設(shè)定的斜率連續(xù)線形下降補(bǔ)償，以保證一定亮度的情況下保護(hù)LED燈珠不迅速高溫老化損毀。當(dāng)溫度持續(xù)上升超過過溫保護(hù)閾值T2時(shí)，啟動微流保護(hù)，在燈珠幾乎不發(fā)光不發(fā)熱的情況下依然保證燈珠有一定的壓降，以同時(shí)保護(hù)LED燈珠和保護(hù)驅(qū)動級的NMOS管。
【專利說明】用于集成LED驅(qū)動芯片的梯級過溫補(bǔ)償保護(hù)電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及LED溫度控制領(lǐng)域，尤其涉及專用于高壓線型集成LED驅(qū)動芯片的梯級過溫補(bǔ)償保護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]LED照明設(shè)備在工作中會發(fā)出大量熱量，如果燈具的散熱不好或者環(huán)境惡劣，LED燈具的溫度會很快升高，溫度越高會使LED的出光率越低，LED燈的壽命越短。所以對于LED燈具而言，溫度控制至關(guān)重要。傳統(tǒng)LED驅(qū)動電路在工作過程中，通常采用外置溫度傳感器或者熱敏電阻的檢測方式來檢測溫度，進(jìn)而通過內(nèi)部電路來改變LED驅(qū)動電路的輸出占空比來調(diào)節(jié)電路以降低溫度。
[0003]隨著LED驅(qū)動技術(shù)的發(fā)展，最新型的高壓線型集成LED驅(qū)動芯片具有無頻閃、面積小、外圍簡單的特點(diǎn)，經(jīng)常與LED燈珠集成使用。得到了廣泛的應(yīng)用。這種應(yīng)用環(huán)境對燈具的溫度控制的電路方案和設(shè)計(jì)提出了新的要求:(1)溫度控制電路必須簡單，易集成。(2)不需要外置的溫度傳感器。(3)溫度控制電路不能簡單地過熱關(guān)斷，以免高壓擊穿驅(qū)動級的NMOS管。這成為本 申請人:致力于解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供用于高壓線型集成LED驅(qū)動芯片的梯級過溫補(bǔ)償保護(hù)電路，簡單易集成，采用了兩級的過溫補(bǔ)償保護(hù)機(jī)制，在一級的過溫降流時(shí)，能在保證一定亮度的情況下保護(hù)內(nèi)部的LED燈珠不因高溫快速老化損毀；在二級的微流保護(hù)時(shí)，能在燈珠幾乎不發(fā)光不發(fā)熱的情況下依然保證燈珠有一定的壓降，以保護(hù)驅(qū)動級的NMOS管。
[0005]實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是:
[0006]一種用于集成LED驅(qū)動芯片的梯級過溫補(bǔ)償保護(hù)電路，所述集成LED驅(qū)動芯片包括第一放大器、NMOS管和集成LED燈珠；所述NMOS管的漏極連接所述集成LED燈珠，源極連接所述第一放大器的反相輸入端，柵極連接所述第一放大器的輸出端；
[0007]所述梯級過溫補(bǔ)償保護(hù)電路包括過溫補(bǔ)償電路和過溫保護(hù)電路，其中:過溫補(bǔ)償電路包括電流鏡像電路、第五電阻、三極管、差分放大器、第一比較器和第一二選一數(shù)據(jù)選擇器；過溫保護(hù)電路包括第二比較器、第三電阻、第四電阻和第二二選一數(shù)據(jù)選擇器；其中:
[0008]所述電流鏡像電路的輸入端接收與溫度成正比的電流IPATA，電流鏡像電路鏡像出電流IPATA并在兩個(gè)輸出端輸出，其中一個(gè)輸出端通過第五電阻接地，另一個(gè)輸出端連接三極管的發(fā)射極，三極管的基極和集電極均接地；
[0009]所述電流鏡像電路與第五電阻的相接端連接所述差分放大器的反相輸入端；
[0010]所述電流鏡像電路與三極管的相接端連接所述差分放大器的同相輸入端；
[0011]所述差分放大器的輸出端分別連接所述第一二選一數(shù)據(jù)選擇器的第一輸入端、第一比較器的反相輸入端和第二比較器的反相輸入端；[0012]所述第一二選一數(shù)據(jù)選擇器的第二輸入端和所述第一比較器同相輸入端均接收第一基準(zhǔn)電壓VRl ；
[0013]所述第二比較器同相輸入端接收第二基準(zhǔn)電壓VR2 ；
[0014]所述第一比較器的輸出端連接所述第一二選一數(shù)據(jù)選擇器的控制端；所述第一二選一數(shù)據(jù)選擇器的輸出端連接所述第一放大器的同相輸入端；
[0015]所述第二比較器的輸出端連接所述第二二選一數(shù)據(jù)選擇器的控制端；
[0016]所述第二二選一數(shù)據(jù)選擇器的第一輸入端通過所述第三電阻接地，第二輸入端通過所述第四電阻接地，輸出端連接所述NMOS管的源極。
[0017]上述的用于集成LED驅(qū)動芯片的梯級過溫補(bǔ)償保護(hù)電路，其中，所述電流鏡像電路包括第一 MOS管、第二 MOS管和第三MOS管，其中:
[0018]所述第一 MOS管的源極接內(nèi)部電源，漏極和柵極均連接所述電流鏡像電路的輸入端;
[0019]所述第二 MOS管的源極接內(nèi)部電源，柵極連接所述電流鏡像電路的輸入端，漏極連接所述第五電阻；
[0020]所述第三MOS管的源極接內(nèi)部電源，柵極連接所述電流鏡像電路的輸入端，漏極連接所述三極管的發(fā)射極。
[0021]上述的用于集成LED驅(qū)動芯片的梯級過溫補(bǔ)償保護(hù)電路，其中，所述差分放大器包括第六電阻、第七電阻、第八電阻和第三放大器，其中:
[0022]所述第三放大器的同相輸入端通過所述第八電阻連接所述電流鏡像電路與三極管的相接端；
[0023]所述第三放大器的反相輸入端通過所述第六電阻連接所述電流鏡像電路與第五電阻的相接端；
[0024]所述第三放大器的輸出端作為所述差分放大器的輸出端；
[0025]所述第七電阻一端連接所述第三放大器的反相輸入端，另一端連接所述第三放大器的輸出端。
[0026]上述的用于集成LED驅(qū)動芯片的梯級過溫補(bǔ)償保護(hù)電路，其中，所述梯級過溫補(bǔ)償保護(hù)電路還包括基準(zhǔn)源電路，基準(zhǔn)源電路包括帶隙基準(zhǔn)源、第二放大器和可變電阻，其中:
[0027]所述帶隙基準(zhǔn)源一方面輸出所述電流IPATA，另一方面輸出基準(zhǔn)電壓信號VBGO給所述第二放大器的同相輸入端；
[0028]所述第二放大器的反相輸入端與輸出端相接后通過所述可變電阻接地；
[0029]所述可變電阻與第二放大器的相接端輸出所述第一基準(zhǔn)電壓VRl ；
[0030]所述可變電阻的滑動端輸出所述第二基準(zhǔn)電壓VR2。
[0031]上述的用于集成LED驅(qū)動芯片的梯級過溫補(bǔ)償保護(hù)電路，其中，所述第一比較器和第二比較器均為帶滯回的比較器。
[0032]上述的用于集成LED驅(qū)動芯片的梯級過溫補(bǔ)償保護(hù)電路，其中，所述差分放大器的輸出端輸出以斜率Ktc隨溫度升高而線性下降的過溫補(bǔ)償信號VTC ;所述第一基準(zhǔn)電壓VRl與過溫補(bǔ)償信號VTC在過溫補(bǔ)償閾值Tl時(shí)相等；所述第二基準(zhǔn)電壓VR2與過溫補(bǔ)償信號VTC在過溫保護(hù)閾值T2時(shí)相等。[0033]上述的用于集成LED驅(qū)動芯片的梯級過溫補(bǔ)償保護(hù)電路，其中，
[0034]當(dāng)過溫補(bǔ)償信號VTC大于第一基準(zhǔn)電壓VRl時(shí)，所述第一比較器輸出的信號控制所述第一二選一數(shù)據(jù)選擇器選擇其的第二輸入端與輸出端接通；當(dāng)過溫補(bǔ)償信號VTC小于第一基準(zhǔn)電壓VRl時(shí)，所述第一比較器輸出的信號控制所述第一二選一數(shù)據(jù)選擇器選擇其的第一輸入端與輸出端接通；
[0035]當(dāng)過溫補(bǔ)償信號VTC大于第二基準(zhǔn)電壓VR2時(shí)，所述第二比較器輸出的信號控制所述第二二選一數(shù)據(jù)選擇器選擇其的第一輸入端與輸出端接通；當(dāng)過溫補(bǔ)償信號VTC小于第二基準(zhǔn)電壓VR2時(shí)，所述第二比較器輸出的信號控制所述第二二選一數(shù)據(jù)選擇器選擇其的第二輸入端與輸出端接通。
[0036]上述的用于集成LED驅(qū)動芯片的梯級過溫補(bǔ)償保護(hù)電路，其中，
[0037]過溫補(bǔ)償信號VTC的值為:
[0038]Vtc= (1+R6/R5) *VBE_ (R6/R5) *R4*IPTAT
[0039]過溫補(bǔ)償信號VTC的斜率Κτ。為補(bǔ)償斜率，如下:
[0040]Ktc= (1+R6/R5) *Kvbe_ (R6/R5) *R4*Kiptat
[0041]其中，R6/R5表示第七電阻(R6)與第六電阻(R5)的比值；Vbe表示三極管(Ql)的發(fā)射極與基極間電壓；R4表示第五電阻(R4)的值；IPTAT表示基準(zhǔn)電路產(chǎn)生的正溫度系數(shù)的電流值；KIPTAT表示正溫度系數(shù)的電流IPTAT的溫度系數(shù)常數(shù)在胃表示負(fù)溫度系數(shù)的電壓Vbe的溫度系數(shù)常數(shù)。
[0042]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型簡單易集成，采用了先過溫降流后微流保護(hù)的方式，當(dāng)集成燈珠的溫度超過過溫補(bǔ)償閾值Tl時(shí)，啟動過流降溫，LED燈的工作電流會從固定的恒流以設(shè)定的斜率連續(xù)線形下降補(bǔ)償，以達(dá)到某點(diǎn)的熱平衡，從而在保證一定亮度的情況下保護(hù)內(nèi)部的LED燈珠不因高溫快速老化損毀。如果由于某種故障導(dǎo)致集成燈珠的溫度持續(xù)上升超過過溫保護(hù)閾值T2時(shí)，啟動微流保護(hù)，在燈珠幾乎不發(fā)光不發(fā)熱的情況下依然保證燈珠有一定的壓降，以保護(hù)驅(qū)動級的NMOS管。并且，無論哪種過溫，在故障排除或者工作環(huán)境正常后，系統(tǒng)最終都會自動回到正常恒流模式。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0043]圖1是本實(shí)用新型的梯級過溫補(bǔ)償保護(hù)電路的電路圖；
[0044]圖2是本實(shí)用新型的具體實(shí)施效果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045]下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0046]集成LED驅(qū)動芯片包括第一放大器2、NM0S管3和集成LED燈珠5 ；NM0S管3的漏極連接所述集成LED燈珠5，源極連接第一放大器2的反相輸入端，柵極連接第一放大器2的輸出端。
[0047]請參閱圖1，本實(shí)用新型的用于集成LED驅(qū)動芯片的梯級過溫補(bǔ)償保護(hù)電路，包括基準(zhǔn)源電路101、過溫補(bǔ)償電路106和過溫保護(hù)電路107 ;基準(zhǔn)源電路101包括帶隙基準(zhǔn)源
10、第二放大器Il和可變電阻R3 ;過溫補(bǔ)償電路106包括電流鏡像電路103、第五電阻R4、三極管Q1、差分放大器104、第一比較器13和第一二選一數(shù)據(jù)選擇器SI ;過溫保護(hù)電路107包括第二比較器14、第三電阻R1、第四電阻R2和第二二選一數(shù)據(jù)選擇器S2，其中:
[0048]帶隙基準(zhǔn)源IO —方面輸出與溫度成正比的電流IPATA給電流鏡像電路103的輸入端，另一方面輸出基準(zhǔn)電壓信號VBGO給第二放大器Il的同相輸入端；第二放大器Il的反相輸入端與輸出端相接后通過可變電阻R3接地；可變電阻R3與第二放大器Il的相接端分別連接并輸出第一基準(zhǔn)電壓VRl給第一二選一數(shù)據(jù)選擇器SI的第二輸入端Dl和第一比較器13同相輸入端；可變電阻R3的滑動端連接并輸出第二基準(zhǔn)電壓VR2給第二比較器14同相輸入端；第一基準(zhǔn)電壓VRl對應(yīng)于過溫補(bǔ)償閾值Tl，第二基準(zhǔn)電壓VR2對應(yīng)于過溫保護(hù)閾值T2 ；
[0049]電流鏡像電路103鏡像出電流IPATA并在兩個(gè)輸出端輸出，其中一個(gè)輸出端通過第五電阻R4接地，另一個(gè)輸出端連接三極管Ql的發(fā)射極，三極管Ql的基極和集電極均接地；電流鏡像電路103與第五電阻R4的相接端連接差分放大器104的反相輸入端；電流鏡像電路103與三極管Ql的相接端連接差分放大器104的同相輸入端；
[0050]差分放大器104的輸出端分別連接第一二選一數(shù)據(jù)選擇器SI的第一輸入端D0、第一比較器13的反相輸入端和第二比較器14的反相輸入端；
[0051]第一比較器13的輸出端連接第一二選一數(shù)據(jù)選擇器SI的控制端S ;第一二選一數(shù)據(jù)選擇器SI的輸出端COM連接第一放大器2的同相輸入端；
[0052]第二比較器14的輸出端連接第二二選一數(shù)據(jù)選擇器S2的控制端S ;本實(shí)施例中，第一比較器13和第二比較器14均為帶滯回的比較器；
[0053]第二二選一數(shù)據(jù)選擇器S2的第一輸入端DO通過第三電阻Rl接地，第二輸入端Dl通過第四電阻R2接地，輸出端COM連接NMOS管3的源極。
[0054]本實(shí)施例中，電流鏡像電路103包括第一 MOS管MPl、第二 MOS管MP2和第三MOS管MP3，其中:
[0055]第一 MOS管MPl的源極接內(nèi)部電源(圖中未示)，漏極和柵極均連接電流鏡像電路103的輸入端；
[0056]第二MOS管MP2的源極接內(nèi)部電源，柵極連接電流鏡像電路103的輸入端，漏極連接第五電阻R4;
[0057]第三MOS管MP3的源極接內(nèi)部電源，柵極連接電流鏡像電路103的輸入端，漏極連接三極管Ql的發(fā)射極。
[0058]本實(shí)施例中，差分放大器104包括第六電阻R5、第七電阻R6、第八電阻R7和第三放大器12，其中:
[0059]第三放大器12的同相輸入端通過第八電阻R7連接電流鏡像電路103與三極管Ql的相接端；
[0060]第三放大器12的反相輸入端通過第六電阻R5連接電流鏡像電路103與第五電阻R4的相接端；
[0061]第三放大器12的輸出端作為差分放大器104的輸出端；第七電阻R6 —端連接第三放大器12的反相輸入端,另一端連接第三放大器12的輸出端。
[0062]梯級過溫補(bǔ)償保護(hù)電路的原理:
[0063]電流IPATA在第五電阻R4上產(chǎn)生正溫度系數(shù)電壓VPTAT，在三極管Ql上產(chǎn)生負(fù)溫度系數(shù)電壓VNTAT，正溫度系數(shù)電壓VPTAT和負(fù)溫度系數(shù)電壓VNTAT通過差分放大器104得到以斜率κτ。隨溫度升高而線性下降的過溫補(bǔ)償信號VTC，由差分放大器104的輸出端輸出；
[0064]過溫補(bǔ)償信號VTC的值為:
[0065]Vtc= (1+R6/R5) *VBE_ (R6/R5) *R4*IPTAT
[0066]過溫補(bǔ)償信號VTC的斜率Κτ。為補(bǔ)償斜率，如下:
[0067]Ktc= (1+R6/R5) *Kvbe_ (R6/R5) *R4*Kiptat
[0068]其中，R6/R5表不第七電阻R6與第六電阻R5的比值；Vbe表不三極管Ql的發(fā)射極與基極間電壓；R4表示第五電阻R4的值；IPTAT表示基準(zhǔn)電路產(chǎn)生的正溫度系數(shù)的電流值；KIPTAT表示正溫度系數(shù)的電流IPTAT的溫度系數(shù)常數(shù)；KVBE表示負(fù)溫度系數(shù)的電壓Vbe的溫度系數(shù)常數(shù)。
[0069]第一比較器13比較過溫補(bǔ)償信號VTC與第一基準(zhǔn)電壓VR1，從而產(chǎn)生過溫補(bǔ)償開啟信號OTl，通過恰當(dāng)?shù)脑O(shè)置R6/R5和R4*IPTAT兩個(gè)參數(shù)，使得過溫補(bǔ)償信號VTC與第一基準(zhǔn)電壓VRl在過溫補(bǔ)償閾值Tl時(shí)相等，第一比較器13的滯回可防止誤觸發(fā)或連續(xù)切換。當(dāng)溫度低于過溫補(bǔ)償閾值Tl時(shí)(S卩:過溫補(bǔ)償信號VTC大于第一基準(zhǔn)電壓VRl時(shí))，OTl=O,此時(shí)，第一二選一數(shù)據(jù)選擇器SI選擇第二輸入端Dl接通輸出端C0M，即:將正常溫度情況下的第一基準(zhǔn)電壓VRl作為最終的基準(zhǔn)信號VREF輸出給第一放大器2的同相輸入端；當(dāng)溫度超過溫補(bǔ)償閾值Tl時(shí)(即；過溫補(bǔ)償信號VTC小于第一基準(zhǔn)電壓VRl時(shí)，OTl=I,此時(shí)，第一二選一數(shù)據(jù)選擇器SI選擇第一輸入端DO接通輸出端COM,即:將過溫補(bǔ)償信號VTC作為最終的基準(zhǔn)信號VREF輸出給第一放大器2的同相輸入端，此時(shí)，可調(diào)節(jié)R6/R5設(shè)定補(bǔ)償斜率KT。，Ktc的取值一般取決于燈具的散熱設(shè)計(jì)和工作環(huán)境，恰當(dāng)?shù)倪x擇Kt?？梢允箿囟葧簳r(shí)穩(wěn)定在某一平衡點(diǎn)，工作于過溫降流模式，即:使得集成LED燈珠5的工作電流會從設(shè)定的恒流連續(xù)線形下降以達(dá)到某點(diǎn)的熱平衡，從而在保證一定亮度的情況下保護(hù)內(nèi)部的LED燈珠不因高溫快速老化損毀。當(dāng)外部環(huán)境導(dǎo)致的溫升解除后，系統(tǒng)自動回到正常恒流模式。
[0070]第二比較器14比較過溫補(bǔ)償信號VTC與第二基準(zhǔn)電壓VR2，從而產(chǎn)生過溫保護(hù)開啟信號0Τ2，通過恰當(dāng)設(shè)置第二基準(zhǔn)電壓VR2的值，使得過溫補(bǔ)償信號VTC與第二基準(zhǔn)電壓VR2在過溫保護(hù)閾值Τ2時(shí)相等，第二比較器14的滯回可防止誤觸發(fā)或連續(xù)切換。當(dāng)溫度低于過溫保護(hù)閾值Τ2 (即:過溫補(bǔ)償信號VTC大于第二基準(zhǔn)電壓VR2)時(shí)，0Τ2=0，此時(shí)，第二二選一數(shù)據(jù)選擇器S2選擇第一輸入端DO接通輸出端C0M，即:將第三電阻Rl接入NMOS管3的源極；當(dāng)溫度高于過溫保護(hù)閾值T2 (即:過溫補(bǔ)償信號VTC小于第二基準(zhǔn)電壓VR2)時(shí)，0T2=1，此時(shí)，第二二選一數(shù)據(jù)選擇器S2選擇第二輸入端Dl接通輸出端C0M，即:將第四電阻R2接入NMOS管3的源極；此時(shí)，集成LED燈珠5的電流即為保護(hù)微流:IQTP=VREF/R2，其中，VREF為最終的基準(zhǔn)信號VREF的值，R2為第四電阻R2的阻值。恰當(dāng)?shù)剡x擇R2的值，可將集成LED燈珠5的電流限定在很小的電流值，以確保燈珠降溫；同時(shí)還保證每個(gè)LED燈珠有適當(dāng)?shù)膲航?，以確保高壓NMOS驅(qū)動管3的漏端電壓較小，以防止切換后瞬間提高的NMOS管3漏端電壓將其擊穿。進(jìn)入微流保護(hù)模式，當(dāng)溫度下降后，會先回到過溫降流模式，如正常則繼續(xù)降溫，最終自動回到正常恒流模式。
[0071 ] 圖1中，HV表示外部高壓電源。
[0072]綜上，本實(shí)用新型采用了先過溫降流后微流保護(hù)的方式，在過溫降流時(shí)，可以通過調(diào)整過溫補(bǔ)償閾值Tl和補(bǔ)償斜率Ktc讓芯片在高溫下持續(xù)工作而不關(guān)閉，通過結(jié)合LED燈具和主要應(yīng)用環(huán)境恰當(dāng)設(shè)計(jì)補(bǔ)償斜率Ktc以達(dá)到某點(diǎn)的熱平衡，從而可以在保證一定亮度的情況下保護(hù)內(nèi)部的LED燈珠。在微流保護(hù)時(shí)，可以通過調(diào)整過溫保護(hù)閾值T2和保護(hù)微流1tp讓LED燈具準(zhǔn)關(guān)斷，通過結(jié)合功率管耐壓和LED 二極管的電壓電流曲線可調(diào)整R2的值，同時(shí)確保燈珠準(zhǔn)關(guān)斷降溫和確保高壓NMOS驅(qū)動管不被高壓擊毀。本實(shí)用新型的具體實(shí)施效果圖如圖2所示。
[0073]以上實(shí)施例僅供說明本實(shí)用新型之用，而非對本實(shí)用新型的限制，有關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變型，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)該屬于本實(shí)用新型的范疇，應(yīng)由各權(quán)利要求所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于集成LED驅(qū)動芯片的梯級過溫補(bǔ)償保護(hù)電路，所述集成LED驅(qū)動芯片包括第一放大器(2)、NMOS管(3)和集成LED燈珠(5);所述NMOS管(3)的漏極連接所述集成LED燈珠(5 )，源極連接所述第一放大器(2 )的反相輸入端，柵極連接所述第一放大器(2 )的輸出端； 其特征在于，所述梯級過溫補(bǔ)償保護(hù)電路包括過溫補(bǔ)償電路(106)和過溫保護(hù)電路(107)，其中:過溫補(bǔ)償電路(106)包括電流鏡像電路(103)、第五電阻(R4)、三極管(Q1)、差分放大器(104)、第一比較器(13)和第一二選一數(shù)據(jù)選擇器(SI);過溫保護(hù)電路(107)包括第二比較器(14)、第三電阻(R1)、第四電阻(R2)和第二二選一數(shù)據(jù)選擇器(S2);其中:所述電流鏡像電路(103)的輸入端接收與溫度成正比的電流IPATA，電流鏡像電路(103)鏡像出電流IPATA并在兩個(gè)輸出端輸出，其中一個(gè)輸出端通過第五電阻(R4)接地，另一個(gè)輸出端連接三極管(Ql)的發(fā)射極，三極管(Ql)的基極和集電極均接地； 所述電流鏡像電路(103)與第五電阻(R4)的相接端連接所述差分放大器(104)的反相輸入端； 所述電流鏡像電路(103)與三極管(Ql)的相接端連接所述差分放大器(104)的同相輸入端; 所述差分放大器(104)的輸出端分別連接所述第一二選一數(shù)據(jù)選擇器(SI)的第一輸入端、第一比較器(13)的反相輸入端和第二比較器(14)的反相輸入端； 所述第一二選一數(shù)據(jù)選擇器(SI)的第二輸入端和所述第一比較器(13)同相輸入端均接收第一基準(zhǔn)電壓VRl ； 所述第二比較器(14)同相輸入端接收第二基準(zhǔn)電壓VR2 ； 所述第一比較器(13)的 輸出端連接所述第一二選一數(shù)據(jù)選擇器(SI)的控制端；所述第一二選一數(shù)據(jù)選擇器(SI)的輸出端連接所述第一放大器(2)的同相輸入端； 所述第二比較器(14)的輸出端連接所述第二二選一數(shù)據(jù)選擇器(S2)的控制端；所述第二二選一數(shù)據(jù)選擇器(S2)的第一輸入端通過所述第三電阻(Rl)接地，第二輸入端通過所述第四電阻(R2 )接地，輸出端連接所述NMOS管(3 )的源極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于集成LED驅(qū)動芯片的梯級過溫補(bǔ)償保護(hù)電路，其特征在于，所述電流鏡像電路(103)包括第一 MOS管(MPl)、第二 MOS管(MP2)和第三MOS管(MP3)，其中: 所述第一 MOS管(MPl)的源極接內(nèi)部電源，漏極和柵極均連接所述電流鏡像電路(103)的輸入端； 所述第二 MOS管(MP2)的源極接內(nèi)部電源，柵極連接所述電流鏡像電路(103)的輸入端，漏極連接所述第五電阻(R4)； 所述第三MOS管(MP3)的源極接內(nèi)部電源，柵極連接所述電流鏡像電路(103)的輸入端，漏極連接所述三極管(Ql)的發(fā)射極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于集成LED驅(qū)動芯片的梯級過溫補(bǔ)償保護(hù)電路，其特征在于，所述差分放大器(104)包括第六電阻(R5)、第七電阻(R6)、第八電阻(R7)和第三放大器(12)，其中: 所述第三放大器(12)的同相輸入端通過所述第八電阻(R7)連接所述電流鏡像電路(103)與三極管(Ql)的相接端；所述第三放大器(12)的反相輸入端通過所述第六電阻(R5)連接所述電流鏡像電路(103)與第五電阻(R4)的相接端； 所述第三放大器(12)的輸出端作為所述差分放大器(104)的輸出端； 所述第七電阻(R6) —端連接所述第三放大器(12)的反相輸入端，另一端連接所述第三放大器(12)的輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于集成LED驅(qū)動芯片的梯級過溫補(bǔ)償保護(hù)電路，其特征在于，所述梯級過溫補(bǔ)償保護(hù)電路還包括基準(zhǔn)源電路(101)，基準(zhǔn)源電路(101)包括帶隙基準(zhǔn)源(10)、第二放大器(Il)和可變電阻(R3)，其中: 所述帶隙基準(zhǔn)源(10)—方面輸出所述電流IPATA，另一方面輸出基準(zhǔn)電壓信號VBGO給所述第二放大器(Il)的同相輸入端； 所述第二放大器(Il)的反相輸入端與輸出端相接后通過所述可變電阻(R3)接地； 所述可變電阻(R3)與第二放大器(Il)的相接端輸出所述第一基準(zhǔn)電壓VRl ； 所述可變電阻(R3)的滑動端輸出所述第二基準(zhǔn)電壓VR2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于集成LED驅(qū)動芯片的梯級過溫補(bǔ)償保護(hù)電路，其特征在于，所述第一比較器(13)和第二比較器(14)均為帶滯回的比較器。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于集成LED驅(qū)動芯片的梯級過溫補(bǔ)償保護(hù)電路，其特征在于，所述差分放大器(104)的輸出端輸出以斜率Ktc隨溫度升高而線性下降的過溫補(bǔ)償信號VTC ;所述第一基準(zhǔn)電壓VRl與過溫補(bǔ)償信號VTC在過溫補(bǔ)償閾值Tl時(shí)相等；所述第二基準(zhǔn)電壓VR2與過溫補(bǔ)償信號VTC在過溫保護(hù)閾值T2時(shí)相等。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于集成LED驅(qū)動芯片的梯級過溫補(bǔ)償保護(hù)電路，其特征在`于， 當(dāng)過溫補(bǔ)償信號VTC大于第一基準(zhǔn)電壓VRl時(shí)，所述第一比較器(13)輸出的信號控制所述第一二選一數(shù)據(jù)選擇器(SI)選擇其的第二輸入端與輸出端接通；當(dāng)過溫補(bǔ)償信號VTC小于第一基準(zhǔn)電壓VRl時(shí)，所述第一比較器(13)輸出的信號控制所述第一二選一數(shù)據(jù)選擇器(SI)選擇其的第一輸入端與輸出端接通； 當(dāng)過溫補(bǔ)償信號VTC大于第二基準(zhǔn)電壓VR2時(shí)，所述第二比較器(14)輸出的信號控制所述第二二選一數(shù)據(jù)選擇器(S2)選擇其的第一輸入端與輸出端接通；當(dāng)過溫補(bǔ)償信號VTC小于第二基準(zhǔn)電壓VR2時(shí)，所述第二比較器(14)輸出的信號控制所述第二二選一數(shù)據(jù)選擇器(S2)選擇其的第二輸入端與輸出端接通。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于集成LED驅(qū)動芯片的梯級過溫補(bǔ)償保護(hù)電路，其特征在于， 過溫補(bǔ)償信號VTC的值為:
Vtc= (1+R6/R5) *VBE- (R6/R5) *R4*IPTAT
過溫補(bǔ)償信號VTC的斜率Κτ。為補(bǔ)償斜率，如下:
Ktc= (1+R6/R5) *Kvbe- (R6/R5) *R4*Kiptat 其中，R6/R5表示第七電阻(R6)與第六電阻(R5)的比值；VBE表示三極管(Ql)的發(fā)射極與基極間電壓；R4表示第五電阻(R4)的值；IPTAT表示基準(zhǔn)電路產(chǎn)生的正溫度系數(shù)的電流值；KIPTAT表示正溫度系數(shù)的電流IPTAT的溫度系數(shù)常數(shù)；KVBE表示負(fù)溫度系數(shù)的電壓Vbe的溫度系數(shù)常數(shù)。
【文檔編號】G05F1/567GK203588109SQ201320759124
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】劉燕濤, 阮頤 申請人:上海貝嶺股份有限公司