滞环电流控制的大功率LED恒流驱动芯片设计

设计了一款滞环电流控制的大功率LED恒流驱动芯片,其采用高边电流检测方案,通过内部电流检测电路对LED驱动电流进行滞环控制,从而获得恒定的平均电流。芯片采用9VBICMOS工艺流片,可输出350mA电流驱动1W的LED,也可输出750mA电流驱动3W的LED。在4.5～9V输入电压范围内,芯片输出驱动电流变化小于3.5%。在环境温度从25°C变化到100°C时,芯片输出驱动电流变化小于5%。由于滞环电流控制环路存在自稳定性,芯片无需补偿电路。     

采用自适应滞环控制的LED恒流驱动芯片

设计了一种降压型LED恒流驱动芯片。该芯片采用电流滞环控制技术对输出电流进行恒流控制,实现输出高达2 MHz的开关频率。通过比较外部反馈电阻上的压降与芯片内部的滞环电压,使输出电流的波形为滞环变化三角波。采用了全新的自适应滞环电压产生电路,以补偿芯片内部的延时,实现了在2 MHz的开关频率下小于3%的恒流精度。该LED恒流驱动芯片采用ASMC 0.35 μm 5 V/60 V BCD工艺,工作电源电压范围为5~60 V,最高工作频率为2 MHz,典型平均输出电流为700 mA。该芯片具有PWM调光功能,通过DIM信号的占空比来调节LED的亮度。     

恒流LDO型串联大功率白光LED驱动器的设计

介绍了一种LDO型串联大功率白光LED恒流驱动控制器的设计.该电路包括LDO、带隙基准电压源、反馈电路、电流传感取样电路、大功率驱动电路五个部分.芯片采用9 V供电,利用片内集成的LDO电路输出5 V电压,作为控制部分的电源电压.采用台积电0.35μm 2P4M N阱CMOS标准工艺完成设计.Spectre仿真结果表明,当电源电压在±10%之间跳变或环境温度在0℃～100℃之间变化时,芯片可为3 W白光LED提供350 mA恒定驱动电流,误差小于±0.5%,电源利用效率可达76.17%以上.     

一种滞环恒流LED驱动电路的电流采样电路

针对滞环恒流大功率LED驱动芯片,提出一款高性能电流采样电路。该电路采用高压工艺,可承受最高达40 V的输入电压。通过分析滞环控制的特点,采用串联电阻采样技术,结合匹配电流源结构,在保证响应速度和采样精度的同时,降低了电路的复杂度。电路中加入输入电压补偿电路,进一步提高了恒流控制的精度。在Cadence下的仿真结果表明,电路可在800 kHz的频率下正常工作,采样精度达99.78%;当电压从15 V变化至35 V时平均负载电流误差为0.81%;输出电压范围为0~5 V。     

一种高效率升压型白光LED驱动芯片

设计了一种高效率升压型白光LED驱动芯片,其工作频率恒定为1 MHz。该LED驱动芯片通过调节外部电流感应电阻值来管理输出电流值,以实现恒流驱动。LED驱动芯片采用电流模式的PWM控制方式,具有欠压启动、过压保护、限流保护和温度保护等功能。该升压型白光LED驱动芯片采用CSMC 0.35 μm CMOS工艺实现,启动电压低至0.9 V,静态电流低于0.9 μA,工作效率高达90%。     

大功率照明白光LED恒流驱动芯片设计

基于0.6μm标准CMOS工艺,研究设计了一款大功率照明白光LED恒流驱动芯片,可为两路功率型LED分别提供恒定的350mA驱动电流。驱动电路的输出级大功率管采用蛇形栅结构的设计,在标准CMOS工艺线上实现了功率器件与控制电路的单片集成。采用单电源供电,最高输出功率可达3W以上;单电源电压在4～7V范围内,芯片能够实现良好的恒流驱动功能,驱动电流恒流失配度保持在3.09%以内;当标准5V电源有10%的变化时,驱动电流的变化可控制在1.42%之内,恒流失配度保持在2.84%以内;而当环境温度在10～90℃范围内变化,驱动电流最多增大1.75%,恒流失配度保持在3.15%以内。采用双电源供电时,芯片电源转换效率可达83%。     

一种新型滞环电流控制电路的设计

传统的滞环电流控制电路通过共基极差分放大器采样电流信号,放大器的偏置电流会对检测电流有较大影响.提出了一种新型滞环电流控制电路,其采用宽共模输入电压范围的比较器结构,电流检测信号从双极型晶体管基极输入,能有效减小对检测电流的影响.该电路在25 V 1.5μm BCD工艺下设计实现,运用在白光LED恒流驱动芯片之中.仿真结果表明该电路的共模输入电压范围为5～25 V,从检测电流吸收的偏置电流不超过308 nA,能较好地完成恒流控制的功能.     

LED恒流驱动电路研究与设计

基于CSMC 0.5μm BCD工艺给出LED恒流驱动电路.利用MOS管饱和区恒流特性以及电流负反馈结构,给出三种恒流驱动方案.比较三种方案的恒流工作电压,确立最终结构.采用的方案能够有效降低恒流工作电压并实现利用外接电阻控制恒流输出的大小,驱动电流范围为14.5mA到91.5mA.驱动电流可以通过外接PWM数字信号实现输出使能控制,控制响应时间为7ns.可用于LED显示屏.通过Hspice软件进行仿真,5V的电源电压波动±10%时驱动电流波动小于1.85%.环境温度由25℃变化到85℃时驱动电流变化2.14%.外接电压由0V变化到5V,此时的驱动电流变化小于5.5%.当驱动电流为91.5mA时,恒流工作电压仅为0.38V.     

带补偿网络的高精度LED恒流驱动电路的设计

为满足LED显示驱动芯片的要求,采用CSMC 0.5μm CMOS数模混合工艺,设计了LED恒流驱动电路。采用补偿网络与高精度电流镜,改善电路的瞬态响应并提高输出电流的精度。该电路可利用外接电阻调节恒流输出的大小,电流输出范围为3 mA～40 mA。利用Spectre在不同工艺角下对电路进行仿真,电源电压从4.5 V～5.5 V变化时,电流的最大变化率为1.62%;温度变化范围为-40℃～85℃时,最大温度系数为58.84×10-6,外接电压由2 V～6 V变化时,电流最大变化率为2.23%,驱动电路性能良好。     

辐射定标光源多路LED恒流驱动设计

为应对积分球辐射定标光源系统中LED阵列的电流稳定可控性对积分球开口处光谱匹配度的影响,设计了一款多通道、高精度以及高稳定性的LED电流驱动电路。该电路是一种压控恒流驱动电路,可通过模拟调光的方式实现对LED阵列驱动电流的线性控制,其以FPGA为控制核心,通过SPI接口对AD5371芯片寄存器进行读写操作,通过AD5371数模转换电路实现对LED驱动电流的高精确度控制。基于循环液体制冷设备和水槽制冷底座实现对LED阵列的温度控制。实验结果表明,该电路可实现LED阵列驱动电流在0~1050 mA连续线性可调,电流调节精度可达量程的0.14%。在控制LED灯座温度为10 ℃时,LED输出光光谱稳定度为0.2%。     

新型电流控制电流传输器

提出了一种新型电流控制电流传输器(CCCII)电路。该CCCII电路由跨导线性环电路和双极性Wilson电流镜构成。为实现该新型CCCII电路,还提出了双端输出的双极型Wilson电流镜。该CCCII电路具有输出阻抗高、电压及电流传输精度高、易于实现、便于集成等优点。文中分析了电路的工作原理,给出了实验结果,验证了电路的正确性。     

一种电流求和型CMOS基准电流源

基于温度补偿的方法设计了一种高性能的CMOS基准电流源电路,该电路采用0.35mm N阱CMOS工艺实现.通过Cadence Spectre工具仿真,结果表明,在-40～85℃的温度范围内,该电路输出电流的温度系数小于40×10-6/℃.在3.3V电源电压下功耗约为1mW,属于低温漂、低功耗的基准电流源.     

Nonlinear Average Current Control UsingPartial Current Measurement

This paper presents a nonlinear average current control method that regulates the true average of the inductor current by using the switch current as the feedback signal. The method is simple, requires no compensator design, and is very insensitive to switching noise. It combines the advantages of both peak current and linear average current control while overcoming their limitations. It can be used in both buck- and boost-derived topologies for a variety of applications requiring precise control of the input or output current, including battery charging using buck-derived topologies and power conditioning for solar and fuel cells using boost-derived topologies. Numerical simulation and experimental measurement results are presented along with theoretical development and analysis to demonstrate the operation principle and performance of the control method. Performance and general control characteristics of the method are also compared with existing linear average current control by using an averaged model. Switch current sensing methods for use with the control are also reviewed.      

基于复合管改进型电流镜的CCCⅡ电路

提出了一种新型的电流控制第二代电流传输器电路。该电路由6个复合管改进型电流镜和1个跨导线性环组成,该电路的电流传输精度远高于基于基本电流镜和级联电流镜实现的电流控制第二代电流传输器(CCCII)的电流传输精度。对电路原理进行了分析,并进行了硬件实验,实验结果表明频率在0～1.3MHz范围内能很好地满足CCCII的电流和电压特性关系,从而证明提出的电路是正确的。     

有限流保护功能的霍尔电流传感器

简单介绍了闭环式霍尔电流传感器的工作原理,在其基础上提出了一种限流保护电路,使得霍尔电流传感器原边电流过载时输出电流钳位,保障其满足3倍甚至更高倍过载要求,并通过了试验验证。     

基于复合管改进型电流镜的CCCII电路

提出了一种新型的电流控制第二代电流传输器电路。该电路由6个复合营改进型电流镜和1个跨导线性环组成．该电路的电流传输精度远高于基于基本电流镜和级联电流镜实现的电流控制第二代电流传输器（CCCII）的电流传输精度。对电路原理进行了分析，并进行了硬件实验，实验结果表明频率在0-1．3MHz范围内能很好地满足CCCII的电流和电压特性关系，从而证明提出的电路是正确的。     

限流二极管扩流电路

简介 　　限流二极管(CLD)或称电流调节二极管(CRD),比基于晶体管的传统电流源更为简单,因此有着明显的优势.然而,限流二极管的应用也有明显的局限性.原因之一是目前的限流二极管产品提供的最大电流仅15mA,而功率最大仅为1瓦.……     

一种带补偿的电流采样电路

采用0.35 μm CMOS工艺,设计了一种电流采样电路。分析了传统senseFET电流采样电路中采样速度与采样范围之间的制约关系。提出了一种带有采样电流补偿的电流采样电路,通过注入补偿电流,加快了采样电路环路响应速度,同时拓展了电流采样下限。该电流采样电路被用于10 MHz开关频率的电流模Buck变换器中。仿真结果显示,所提出的电流采样电路在全负载范围内实现了精确快速的电感电流采样功能。     

直流交流辨

首先指出现行电路原理教材中对直流和交流存在不同的定义,然后用3个例子说明现行定义的不足.在讨论字面含义和工程定义的优劣之后,给出了适合在电路原理课程中讲授直流和交流概念的方法.     

Natural Current Balancing of Multicell Current Source Converters

This paper explores the issue of balancing the intermediate inductor currents of a multilevel current source inverter (CSI). The paper begins by identifying that single-phase multicell CSIs and flying capacitor voltage source inverters (FCVSIs) form a topological dual pair. This allows the established understanding of the natural balance process of the FCVSI intermediate capacitor voltages to suggest that the intermediate inductor currents of the CSI should also settle to their target balance values when phase-shifted carrier (PSC) pulse width modulation (PWM) is used. This concept is confirmed by full switched simulations. Next, an analytic model is developed to explore the dynamic response and robustness of the balancing process, using a double Fourier series representation of the converter switching signals to linearise a nonlinear transient circuit model. The model is verified against simulations, and predicts that the resistance of the intermediate inductors can perturb the steady state balancing point. The model further predicts that the resistance of the inductance must be small compared to the load resistance to minimize this effect. Results obtained on a five-level experimental CSI precisely match the theoretical model and hence support these conclusions.