[發(fā)明專利]一種用于LED驅(qū)動(dòng)的電流軟啟動(dòng)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710471333.6
• 申請(qǐng)日: 2017-06-20
• 公開（公告）號(hào): CN107196497B
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段寶興;柳亭;王勇;楊銀堂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H02M1/36
• 分類號(hào): H02M1/36;H02M3/156
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 胡樂

本發(fā)明提供一種用于LED驅(qū)動(dòng)的電流軟啟動(dòng)電路，能夠?qū)崿F(xiàn)電路啟動(dòng)期間輸出電流平緩穩(wěn)定上升，避免由于電流過沖對(duì)電路產(chǎn)生的一系列不良影響。該電流軟啟動(dòng)電路包括：恒流源電路，用于通過調(diào)節(jié)運(yùn)放正輸入端電壓，使得恒流源結(jié)構(gòu)輸出電流按照運(yùn)放正輸入端電壓的變化而變化；比較器，用于將恒流源的輸出電壓與被設(shè)定的電壓相比較，產(chǎn)生D觸發(fā)器的時(shí)鐘控制信號(hào)；D觸發(fā)器，用于根據(jù)輸入時(shí)鐘信號(hào)的高低，產(chǎn)生控制電路的電平信號(hào)；斜坡電壓產(chǎn)生電路，用于根據(jù)D觸發(fā)器輸出低電平信號(hào)的到來時(shí)刻，決定斜坡信號(hào)產(chǎn)生時(shí)機(jī)；低電平選擇電路，用于對(duì)將斜坡信號(hào)與給定基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行比較，選擇低電平信號(hào)輸出給恒流源結(jié)構(gòu)中運(yùn)放的正輸入端。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于LED驅(qū)動(dòng)的電流軟啟動(dòng)電路。

背景技術(shù)

DCDC(直流直流)轉(zhuǎn)換器是一種把直流輸入電壓轉(zhuǎn)變成有效輸出固定直流電壓的電 壓轉(zhuǎn)換器。在DCDC設(shè)計(jì)中，電路啟動(dòng)時(shí)輸出電壓與輸出電流的平穩(wěn)上升是很重要的，對(duì)于一般阻性負(fù)載，電路中加入電壓軟啟動(dòng)電路就可以解決輸出電壓與電流的過沖。但是對(duì)于LED做負(fù)載的DCDC，由于LED存在閾值電壓，單單加入電壓軟啟動(dòng)電路在保證較短 的電路軟啟動(dòng)時(shí)間的前提下不能解決在LED達(dá)到閾值電壓后輸出電流的過沖。若不采取其 它措施，過沖電流極容易超出LED電流的最大限制電流而使LED燒毀。

圖1為傳統(tǒng)的LED負(fù)載的BOOST型DCDC轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)圖，圖2為簡(jiǎn)化電路 示意圖。圖3為傳統(tǒng)的LED負(fù)載的BOOST型DCDC轉(zhuǎn)換器的仿真示意圖。傳統(tǒng)的LED 負(fù)載的BOOST型DCDC轉(zhuǎn)換器只有電壓軟啟動(dòng)，電壓軟啟動(dòng)電路圖如圖13所示，其工 作原理是：電路使能前，EN0信號(hào)為高，EN信號(hào)為低電平，SSF0信號(hào)為高電平，電容進(jìn) 行放電。電路使能后，EN0信號(hào)為低電位，EN信號(hào)為高電位。電流通過電流源鏡像，對(duì) 電容C2進(jìn)行恒流充電，電容兩端電壓VSSV信號(hào)緩慢上升，當(dāng)電流兩端電壓到達(dá)VREF 時(shí)，比較器輸出高電平，經(jīng)過反向器緩沖后，輸出SSOK_1信號(hào)為高，之后經(jīng)過與非門SSF0 輸出低電平，MOS管M21導(dǎo)通，VSSV信號(hào)馬上上拉到VDD，充電電路將停止工作。其 仿真結(jié)果示意圖如圖14所示，電路生成一個(gè)斜坡信號(hào)VSSV，此時(shí)，SSOK_1輸出為高電 平，認(rèn)為此時(shí)軟啟動(dòng)結(jié)束。僅有電壓軟啟動(dòng)的LED驅(qū)動(dòng)可通過增加軟啟動(dòng)時(shí)間來降低輸出 電流過沖，通過改變軟啟動(dòng)時(shí)間其輸出電流仿真結(jié)果對(duì)比示意圖如圖15所示。僅有電壓 軟啟動(dòng)的LED驅(qū)動(dòng)電路的缺點(diǎn)是：若保證較短的啟動(dòng)時(shí)間則在LED導(dǎo)通前后，輸出電流 會(huì)有較大的變化，輸出電流值會(huì)有一個(gè)過沖，對(duì)電路可能產(chǎn)生不利影響，參見圖15(a)； 若增加軟啟動(dòng)時(shí)間則電流過沖會(huì)減小，但是會(huì)導(dǎo)致啟動(dòng)時(shí)間過長(zhǎng)，參見圖15(b)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于LED驅(qū)動(dòng)的電流軟啟動(dòng)電路，解決在DCDC啟動(dòng)過程中，輸出電壓增加到使LED兩端電壓達(dá)到閾值導(dǎo)致的輸出電流過沖的問題。

本發(fā)明的解決方案如下：

該電流軟啟動(dòng)電路包括恒流源電路、比較器COMP1、D觸發(fā)器、斜坡電壓產(chǎn)生電路和低電平選擇電路；其中，恒流源電路的輸出接入所述LED驅(qū)動(dòng)的負(fù)載回路，并與所述比 較器COMP1的一個(gè)輸入端相連；比較器COMP1用于將恒流源電路的輸出電壓與被設(shè)定 的電壓相比較，產(chǎn)生下一級(jí)所述D觸發(fā)器的時(shí)鐘控制信號(hào)；D觸發(fā)器用于根據(jù)輸入的時(shí)鐘 控制信號(hào)的高低，產(chǎn)生控制下一級(jí)所述斜坡電壓產(chǎn)生電路的電平信號(hào)；斜坡電壓產(chǎn)生電路 用于根據(jù)D觸發(fā)器輸出低電平信號(hào)的到來時(shí)刻，決定斜坡信號(hào)產(chǎn)生時(shí)機(jī)，提供斜坡信號(hào)給 下一級(jí)所述低電平選擇電路；低電平選擇電路用于將輸入的斜坡信號(hào)與給定基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行 比較，選擇其中幅值較低的電壓信號(hào)輸出反饋給所述恒流源電路，使得恒流源電路的輸出 電流按照該電壓信號(hào)的變化而變化。

基于以上方案，本發(fā)明還進(jìn)一步作了如下電路優(yōu)化設(shè)計(jì)：

上述恒流源電路中包含有運(yùn)算放大器，通過反饋調(diào)節(jié)運(yùn)算放大器正輸入端電壓，使得 恒流源電路的輸出電流按照運(yùn)算放大器正輸入端電壓的變化而變化。