电流随温度自适应调节的LED驱动电路

针对传统LED驱动芯片不适用于大功率连续照明的问题,设计了一种电流随温度自适应调节的LED驱动电路。该电路具备过温滞回关断保护作用。基于CSMC 0.5 μm工艺,Spectre仿真结果表明,当电源电压正负波动10%时,恒流输出波动小于1.1%;当系统温度在0 ℃~83 ℃变化时,恒流输出变化小于0.28%;在83 ℃~103 ℃之间,调控输出电流可调幅度为93 mA,这种幅度变化不会被人眼发觉有明显光变;当温度升高到106 ℃时,过温关断保护电路开启,关断整体电路输出,直到温度降回69 ℃后,LED驱动电路又重新开启。     

0.13μm CMOS高精度过温保护电路的设计

采用0.13 μm CMOS工艺,设计了一款过温保护电路.芯片内部温度超过109℃时,产生过温保护信号,电路停止工作,从而起到保护作用.为了防止产生热振荡,采用滞回方式.设计实现了在109℃时关断,78℃时再次开启,有31℃滞迟.仿真结果显示,在电源电压波动或工艺参数变化时,过温保护电路的热关断及迟滞阈值点漂移最大误差仅为2℃,稳定性好.     

基于电流比较的过温保护电路设计

由于芯片集成度的提高,改善电路性能的同时也导致功率密度增加.为了防止芯片过热,保证芯片可靠、稳定的工作,设计了一款基于电流比较的新型过温保护电路.电路通过产生与绝对温度(正/负温度系数PTAT/CTAT)相关的电流并进行电流比较,输出包含温度信息的逻辑控制信号,实现对芯片工作状态的控制.对电路的工作原理进行了详细的分析和推导,并给出了电路中核心器件的参数设置.基于UMC 0.6 μm BiCMOS工艺进行了流片并对电路进行了测量,热关断、开启温度分别为125℃和114℃,具有1 1℃的温度滞回量;转换速率26.2 V/℃,具有高灵敏度、高精度的特点;当供电电压发生变化时,电路性能稳定,具有较好的应用前景.     

一款简单的对温度自适应的LED驱动电路设计

设计了一款对温度自适应的LED恒流驱动电路。在该电路中,将滞回关断电路与自适应电路集成到一个模块里,很大程度上简化了电路。滞回关断电路会在系统处于高温时输出关断信号,使电路停止工作;而自适应电路在系统处于调控温度时,会产生一个负温度系数的电压来调控输出电流的大小,达到自适应的目的。基于0.5μm CMOS工艺,Spectre仿真结果表明:当系统温度在0~70℃变化时,恒流输出变化小于0.57%;从70℃到105℃,调控输出电流可调幅度为100 m A;108℃时,电路关断输出,直到温度降回65℃后,重新开启。     

一种新型过温保护电路

采用CSMC 0.5 μm工艺,设计了一种新型过温保护电路.从检测温度和控制温度两方面考虑,通过优化电路结构,提出一种新型系统解决方案.在不引入热振荡的前提下,实现稳定电路温度和输出关断信号的双重功能.采用Cadence的Spectre仿真器进行仿真,结果表明,温度在-50～200℃时,PTAT电压以10.5 mV/℃变化,过温保护开启温度为105℃,具有滞迟功能.成功流片后对芯片进行测试,结果显示,在20～130 ℃内,PTAT电压灵敏度约为10 mV/℃,过温保护开启温度的实测值与仿真值的偏差小于3℃,滞迟范围为20℃.该保护电路是开关电源IP的重要组成部分,在设计过程中时刻考虑其工艺健壮性和可重用性的约束条件,确保其可移植性.     

一种应用于LIN收发器的过温保护电路

基于CSMC (Central Semiconductor Manufacturing Corporation)0.5μm CMOS工艺设计一种应用于LIN收发器的过温保护电路.该电路包含比较器,并利用两种不同温度特性的电压作为比较器的输入电压.比较器的输出电压作为过温保护电路的输出信号.使用Cadence Spectre工具进行仿真,仿真结果表明,该电路热关断温度为160℃,热开启温度为120℃,具有40℃的热滞回区间.     

一种电流自适应温度的LED驱动电路

基于0.5 μm CMOS工艺,设计了一种电流可随系统温度变化自适应调节的LED驱动电路。通过设计自适应调控模块,实现LED驱动可自适应工作于正常恒流输出、自适应调控输出、滞回关断保护三种状态。Spectre仿真结果表明,在0 ℃～80 ℃的正常温度范围内,350 mA的恒流驱动输出变化小于0.28%;电源电压在±10%的波动范围内,恒流输出波动小于1.8%;80 ℃～110 ℃间,调控输出驱动电流可调幅度为160 mA;111 ℃时,电路关断输出,直到温度降回70 ℃后,重新开启。该电路对热功耗的管理作用更加高效可靠,对于LED照明等领域的应用,较现有方案更为优越。     

一种用于升压型DC-DC变换器的过温保护电路

设计了一种用于升压型DC-DC变换器的过温保护电路。采用具有正负温度系数的电流相减,得到随温度变化更加明显的电流,经过电阻分压控制三极管的通断,并采用推挽反相器整形滤波后得到输出信号,实现了芯片过温关断和迟滞开启的功能。采用HHNEC BCD 0.35μm工艺,使用Cadence软件进行仿真验证。仿真结果显示,在各个工艺角及电源电压波动情况下,电路均能在芯片温度上升到170℃时关断、在芯片温度下降到140℃时开启,迟滞值为30℃(±2℃)。     

一种高精度过温保护电路的设计

基于UMC 0.25um BCD工艺,设计了一款高精度过温保护电路。通过基准电路中三极管的基极-发射极电压的负温度特性实现温度检测,调节电阻的比值产生迟滞温度量,避免了电路热振荡现象。经过HSPICE仿真验证,电路在温度130℃时,过温保护信号发生翻转,关断芯片,待温度降低到99℃时再次开启,具有31℃迟滞量。在电源电压变化时,过温保护电路的过温阈值和迟滞温度量偏差最大仅为0.24℃。     

电源管理芯片过温保护电路的分析与设计

保护电路是电源管理芯片的一个重要环节,研究一种高可靠的保护电路是非常重要的。为了保证电源管理芯片在复杂的环境中可以正常使用,本文主要对其中的保护电路进行了详细的分析,并设计出过温保护电路。根据可重用性的设计方法,在CSMCO．5μm工艺下,利用Cadence spectreI具对过温保护电路进行前端仿真验证。在不同电源电压下,对保护功能开启时的温度、滞迟范围、滞迟开启温度都进行了仿真测试。通过滞迟模块既有效抑制了芯片温度的升高,又避免频繁对功率管的关断。     

连续输出全集成开关电容带隙基准电路

本文提出了一种新型的开关电容带隙基准电路。电路采用双通道开关电容求和电路,能够连续输出基准电压,同时采用输出缓冲电路降低电压过冲,无需片外滤波电容。本设计采用NEC 0.35μm CMOS工艺,使用Hspice仿真软件对电路进行仿真。仿真结果表明:在典型参数情况下,该电路能够连续输出过冲为50μV的基准电压,在-20℃～80℃范围内,其输出电压的温度系数为15.4ppm/℃。     

通信用SMD型PTC热敏电阻的研制

论述了程控交换机二级保护用 SMD 型 PTC 热敏电阻的研制。重点研究了在原二元基多重掺杂的基础上添加石墨材料,考察其耐电流能力;同时研究了不同烧结温度及温升对耐压能力的影响。实验表明:添加 1%~5%的石墨,产生了少量气孔,能有效提高耐电流冲击能力;在 1 320~1 350℃范围内,烧结温度越高,元件的耐压能力越高;温升速度为 350~450℃/h 时,耐电流能力增强。     

基于迟滞比较器的过热保护电路设计

为了防止芯片过热,提高芯片可靠性和稳定性,采用0.5μm CMOS工艺,设计了一种具有迟滞比较器的过热保护电路。由于采用了折叠式运放,使得比较器输入范围更大,灵敏度和迟滞性能更好。利用Cadence Spectre仿真工具对电路进行了仿真,结果表明电源电压为4.5～7 V时,过温保护阈值变化量极小,表现出输出信号对电源的良好抑制。当温度超过130℃时,输出信号翻转,芯片停止工作;温度降低至90℃时,芯片恢复工作。此电路可以通过调整特定管子的尺寸而控制两个阈值电压的大小,从而避免热振荡的发生。     

一种低温度系数带隙基准电压源

描述了一个具有高电源抑制比和低温度系数的带隙基准电压源电路。基于1阶零温度系数点可调节的结构,通过对不同零温度系数点带隙电压的转换实现低温度系数,并采用了电源波动抑制电路。采用SMIC 0.18μm CMOS工艺,经过Cadence Spectre仿真验证,在-20℃～100℃温度范围内,电压变化范围小于0.5mV,温度系数不超过7×10-6/℃。低频下的电源抑制比为-107dB,在10kHz下,电源抑制比可达到-90dB。整个电路在供电电压大于2.3V时可以实现正常启动,在3.3V电源供电下,电路的功耗约为1.05mW。     

用于开关电源的高精度多基准带隙电压源设计

带隙基准源是开关电源的重要组成部分。在对传统带隙基准源电路进行分析的基础上,结合曲率校正技术、高增益反馈技术和缓冲隔离技术,提出了一款应用于开关电源的高电源抑制比、低温漂系数和多基准输出新型基准源电路。基于0.5μm CMOS工艺,对电路进行仿真。结果表明,在-25℃～150℃范围内和典型(TT)工艺角下,设计的基准源温漂系数小于3×10-6/℃,PSRR为-78dB,可产生3V,1.2V,1V,0.2V四个基准输出电压。     

VDMOS过温保护功能的实现

提出一种内部集成过温保护功能的VDMOS器件。对传统过温保护原理进行了分析,在此基础上,提出了一种适用于功率器件过温保护的改进电路结构。仿真结果表明,该器件在温度超过174℃时实现自关断,在温度降回142℃时实现自重启。该温度迟滞功能可有效防止热振荡。     

低温漂高PSRR新型带隙基准电压源的研制

利用带隙电压基准的基本原理,结合自偏置共源共栅电流镜以及适当的启动电路,设计了一种新型基准电压源。获得了一个低温度系数、高电源抑制比的电压基准。通过对输出端添加运算放大器,把带隙基准电路产生的1.2 V电压提高到3.5 V,提高了芯片性能。用Cadence软件和CSMC的0.5μm CMOS工艺进行了仿真,结果表明,当温度在-20～+120℃,温度系数为9.3×10-6/℃,直流时的电源抑制比为-82 dB。该基准电压源能够满足开关电源管理芯片的使用要求,并取得了较好的效果。     

温度传感器校准系统中红外信号检测电路设计

为了提高红外探测器检测红外微弱信号的精度,采用晶体管恒流偏置电路,使用低噪声高速运算放大器构成了前置放大电路。运用电路理论建立放大电路的噪声等效模型,采用叠加法计算1级放大输出端的噪声电压。通过中温黑体炉红外辐射实验,测试电路性能,取得了500℃~700℃时的电压波形,计算得出信噪比为7.25×103。结果表明,红外探测器前置放大电路达到高信噪比、响应速率快、抗干扰强的应用要求,可以对红外微弱信号检测放大。     

一种适用于开关电源的内部供电电路设计

本文提出了一种适用于开关电源的内部供电电路。该电路采用齐纳二极管的稳压原理,将开关电源的高输入电压稳压输出5V,供模拟模块和数字模块使用,简化了以往采用基准和低压差线性稳压器(LDO,Low Dropout Regulator)供电的设计方法。本电路基于0.35 um BCD工艺,对所设计电路进行了仿真验证。仿真结果表明,该电路在-40℃~125℃应用环境温度范围内都能够实现高精度的输出电压,具有较强的稳定性。