一種電流模式PFM型LED驅(qū)動(dòng)IC的設(shè)計(jì)

　　根據(jù)基準(zhǔn)電壓源的小信號(hào)模型來分析其電源抑制PSR，可得：

　　同時(shí)，該模塊還設(shè)計(jì)有欠壓保護(hù)電路，利用R網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并采用上拉電阻鉗位，可使電壓在低于2.5V情況下強(qiáng)制關(guān)斷芯片，從而提高電源的利用效率。

　　2.2 高電源抑制比基準(zhǔn)電壓源

　　基于0.5μm CMOS標(biāo)準(zhǔn)工藝設(shè)計(jì)一種不隨溫度、電源電壓以及工藝變化的高電源抑制比基準(zhǔn)電壓源的電路結(jié)構(gòu)如圖3所示。在室溫下，該基準(zhǔn)源具有零溫度系數(shù)，且在-40℃～120℃范圍內(nèi)電壓變化很小，其溫度系數(shù)可達(dá)3ppm/℃數(shù)量級(jí)。

圖3 基準(zhǔn)電路結(jié)構(gòu)

　　根據(jù)基準(zhǔn)電壓源的小信號(hào)模型來分析其電源抑制PSR，可得：

　　由于Is與發(fā)射極面積成正比，所以有：

　　由此便可得到輸出點(diǎn)的電壓Vout：

　　通過對(duì)式(10) 的分析可以發(fā)現(xiàn)： 基準(zhǔn)電壓源的PSR同運(yùn)算放大器的開環(huán)增益和電源抑制PSR有關(guān)。因此，若將運(yùn)算放大器的開環(huán)增益A增大，其基準(zhǔn)電壓源的電源抑制PSR就能夠得到提高； 而如果運(yùn)放Add接近于1，那么，基準(zhǔn)電壓源的PSR將得到極大提高。本文采用高開環(huán)增益的運(yùn)算放大器來使Add近似等于1，以得到很高的PSR。

　　運(yùn)放的輸入可認(rèn)為虛短，即V+=V-，又因R1=R2，所以，流過Q1和Q2的電流相等，于是有：

　　由于Is與發(fā)射極面積成正比，所以有：

　　由此便可得到輸出點(diǎn)的電壓Vout：

　　2.3 RS觸發(fā)器

　　圖4所示是RS觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)，通過該觸發(fā)器可提高芯片的抗干擾能力，以保證在一個(gè)周期內(nèi)只有一個(gè)工作脈沖到達(dá)輸出級(jí)，從而保證在惡劣的噪聲環(huán)境下，電路也不會(huì)出現(xiàn)誤動(dòng)作。表1所列是該RS觸發(fā)器的功能。

圖4 RS觸發(fā)器電路結(jié)構(gòu)

表1 RS觸發(fā)器功能

　　2.4 過流保護(hù)模塊

　　圖5所示是本系統(tǒng)中的過流保護(hù)電路，該電路由Error AMP模塊、AMP模塊及Voltage COMP等三個(gè)模塊構(gòu)成。其中，AMP模塊起到對(duì)Vcs電壓十倍放大的作用，放大后的Vcs電壓與Error AMP模塊的輸出電壓相比較，輸出電壓可控制RS觸發(fā)器的Ctr端。將電路接成boost結(jié)構(gòu)，當(dāng)反饋端電流過大使VFB高于1V時(shí)，Error AMP模塊輸出為0，而VoltageCOMP模塊輸出為1，即RS觸發(fā)器Ctr端置1，于是RS觸發(fā)器輸出為0，以強(qiáng)制關(guān)斷芯片。這種保護(hù)模式有效地降低了電流過大時(shí)燒毀功率管和LED燈的風(fēng)險(xiǎn)，可對(duì)電路起到可靠的保護(hù)作用。

圖5 過流保護(hù)電路結(jié)構(gòu)