[發明專利]恒流控制電路及芯片

有效

• 申請號: 202110248850.3
• 申請日: 2021-03-08
• 公開（公告）號: CN112637999B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 李瑞平;劉彬;王建虎
• 申請（專利權）人: 上海芯龍半導體技術股份有限公司
• 主分類號: H05B45/30
• 分類號: H05B45/30;H05B45/345
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽

本發明公開了一種恒流控制電路及芯片，包括采樣模塊、斜坡電壓生成模塊以及比較模塊，其中所述采樣模塊包括電壓比較單元和電壓調節單元，所述電壓調節單元輸出第一電壓；所述斜坡電壓生成模塊輸出第二電壓；以及所述比較模塊包括將所述第一電壓與所述第二電壓進行比較，以獲得隨所述第一電壓變化的控制信號，所述控制信號用于控制外部功率管的狀態，從而控制流經外部儲能元件的平均電流。本發明通過將采樣電阻端的采樣電壓與預設的閾值電壓比較，控制流經外部儲能元件的平均電流，從而實現恒流輸出。

技術領域

本發明涉及恒流控制領域，具體涉及一種恒流控制電路及芯片。

背景技術

發光二極管（LED）是一種能夠將電能轉化為可見光的固態的半導體器件，具有發光效率高，壽命長優點。LED具有二極管特性，需要使用恒流源驅動模塊來控制LED。

恒流源驅動模塊通常使用恒流控制芯片來制作，常規恒流控制芯片內部電路結構較為復雜，需要誤差放大器，振蕩器和復雜的控制邏輯電路。通過對采樣電阻端電壓與基準電壓的差值進行放大運算后控制恒流控制芯片內的功率管導通和截止，使得流經LED的電流保持穩定，從而實現恒流。這種結構的恒流控制芯片需要很高精度的誤差放大器和振蕩器，電路結構復雜，對工藝和成本要求比較高。

發明內容

本發明提供了一種恒流控制電路及芯片，通過將采樣電阻端的采樣電壓與預設的閾值電壓比較后控制芯片內的功率管導通和截止，從而控制與LED連接的外部儲能元件的平均電流，最終實現恒流輸出。

本發明的實施例提供了一種恒流控制電路，包括采樣模塊、斜坡電壓生成模塊以及比較模塊，其中：所述采樣模塊包括電壓比較單元和電壓調節單元，所述電壓比較單元包括第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端以及第一輸出端，所述第一輸入端接收第一參考電壓，所述第二輸入端接收小于所述第一參考電壓的第二參考電壓，所述第三輸入端接收流經外部儲能元件的電流所對應的采樣電壓，其中當所述采樣電壓小于所述第一參考電壓期間，所述電壓比較單元的第一輸出端根據所述采樣電壓與所述第二參考電壓的比較結果輸出電壓調節信號至所述電壓調節單元，所述電壓調節單元根據所述電壓調節信號控制所述電壓調節單元的第一電壓儲存元件充電和放電，使得所述電壓調節單元輸出第一電壓；所述斜坡電壓生成模塊用于根據外部功率管的狀態控制所述斜坡電壓生成模塊的第二電壓儲存單元充電和放電，使得所述斜坡電壓生成模塊輸出第二電壓；以及所述比較模塊用于將所述第一電壓與所述第二電壓進行比較，以獲得隨所述第一電壓變化的控制信號，所述控制信號用于控制外部功率管的狀態，從而控制流經外部儲能元件的平均電流。

進一步的，當所述采樣電壓小于所述第二參考電壓期間，所述電壓調節信號控制所述第一電壓儲存元件充電，當所述采樣電壓大于所述第二參考電壓且小于所述第一參考電壓時，所述電壓調節信號控制所述第一電壓儲存元件放電。

進一步的，所述第二參考電壓被設置為大于所述第一參考電壓與所述第二參考電壓的差值。

進一步的，當所述采樣電壓小于所述第一參考電壓期間，外部功率管導通，使得所述斜坡電壓生成模塊的第二電壓儲存單元充電，以及當所述采樣電壓大于所述第一參考電壓期間，外部功率管截止，使得所述斜坡電壓生成模塊的第二電壓儲存單元放電。

進一步的，當所述采樣電壓大于所述第一參考電壓時，所述電壓比較單元的第二輸出端輸出信號至外部邏輯控制模塊以控制外部功率管截止，所述電壓調節單元輸出的所述第一電壓被保持在所述外部功率管截止前一時刻的電壓，同時所述斜坡電壓生成模塊的所述第二電壓儲存單元放電以降低第二電壓。

進一步的，當流過外部儲能元件的電流下降至零之前，所述第二電壓降低至小于所述第一電壓時，所述比較模塊輸出控制信號以控制外部功率管導通。

進一步的，所述第一電壓儲存元件的充電時長增加，所述第一電壓增大，使得外部功率管的截止時間減少。