滯環(huán)恒流LED驅(qū)動電路的電流采樣電路
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
P1～P12為保護(hù)管，防止低壓管因漏源或柵源電壓過高而被擊穿。
高壓管Mp11、Mp12、Mn7與R4構(gòu)成了電壓補(bǔ)償電路。在前述的工作原理中，電路通過將電流限制在閾值Imax和Imin間周期變化達(dá)到恒流控制的目的。其中電源向電感的充、放電過程中，充電速率與輸入電壓成正比，放電速率和芯片的延遲則與輸入電壓無關(guān)。這一差異導(dǎo)致了在輸入電壓變化時，電流會因在固定的延遲時間中具有不同的上升斜率和相同的下降斜率，使實際電流峰值I’max升高，影響平均電流值。該補(bǔ)償電路通過將與輸入電壓成正比的電壓Vb2轉(zhuǎn)換為與輸入電壓成正比的電流Ic，使流過R3的采樣電流Isense對輸入電壓具有正相關(guān)性，從而在輸入電壓升高時令電流閾值Imax、Imin降低，抵消因電流上升斜率提高對平均電流帶來的影響。
3 仿真結(jié)果
為驗證文中提出的電流采樣電路的功能，結(jié)合滯環(huán)控制電路及外部負(fù)載在Cadence中進(jìn)行了仿真。圖5為輸入電壓20V時采樣電流、電壓與負(fù)載電流的關(guān)系。由圖可見，采樣電流與采樣電壓隨負(fù)載電流同相周期性變化，周期約為1.2μs。
經(jīng)過測試，當(dāng)負(fù)載電流從0.4A變化至1A時，電路采樣精度最低為99.78%，理想的工作電流為0.6～0.8A，精度高達(dá)99.96%。
表2為不同輸入電壓下負(fù)載電流的峰-峰值。由表中數(shù)據(jù)計算，在輸入電壓由15V變化至35V的過程中，負(fù)載電流的最大誤差僅為0.81%。
圖6為外接電流源在0～1.2A之間跳變時采樣電路輸出電壓的波形。圖中輸出電壓范圍為0～5V，為整顆芯片設(shè)計過流保護(hù)、開路保護(hù)等其他電路提供了方便。
4 結(jié)束語
設(shè)計了一款適用于滯環(huán)控制結(jié)構(gòu)的電流采樣電路。使用匹配電流源技術(shù)以很少的器件數(shù)量和簡單的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了耐高壓高精度的目的。端到端的輸出電壓范圍，則使整顆芯片中其他電路的簡化成為可能。電路中使用的電壓補(bǔ)償技術(shù)，使負(fù)載電流與輸人電壓的相關(guān)性大大降低。
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