大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)芯片的制作方法

本實(shí)用新型涉及一種大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)芯片。

背景技術(shù)：
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LED憑借能源消耗低、發(fā)光效率高、環(huán)保、使用壽命長、安全可靠等眾多優(yōu)勢在照明領(lǐng)域獲得一席之地，并有不斷擴(kuò)大的趨勢，同樣LED 照明產(chǎn)業(yè)也帶來了十分顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。因此，LED照明的迅速普及也帶動(dòng)了LED驅(qū)動(dòng)芯片產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，使得LED驅(qū)動(dòng)芯片已成為電源管理電路市場的重要組成部分。由于LED照明的光亮度與其導(dǎo)通電流的強(qiáng)度密切相關(guān)，恒流驅(qū)動(dòng)是最理想的選擇。而傳統(tǒng)的芯片的典型應(yīng)用方案對輸入電壓變化幅度要求較高，一般不超過±10%，如果輸入電壓變化幅度超過這個(gè)范圍，輸出電流精度誤差將顯著增加，所以在傳統(tǒng)芯片的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一種新型的LED恒流驅(qū)動(dòng)電路。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本實(shí)用新型的目的是提供一種大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)芯片。

上述的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)芯片，其組成包括：邏輯控制電路，所述的邏輯控制電路分別與導(dǎo)通時(shí)間控制電路、最小關(guān)斷時(shí)間電路、欠壓保護(hù)電路、TSD過熱保護(hù)電路、電平轉(zhuǎn)換電路、限流定時(shí)器連接，所述的電平轉(zhuǎn)換電路與柵極驅(qū)動(dòng)欠壓保護(hù)電路連接，所述的限流定時(shí)器與BUCK開關(guān)電流檢測電路連接，所述的柵極驅(qū)動(dòng)欠壓保護(hù)電路與電壓調(diào)節(jié)器高壓LDO連接，所述的BUCK開關(guān)電流檢測電路分別與所述的電平轉(zhuǎn)換電路、所述的柵極驅(qū)動(dòng)欠壓保護(hù)電路、所述的電壓調(diào)節(jié)器高壓LDO連接。

本實(shí)用新型的有益效果：

1.本實(shí)用新型是DC/DC降壓型LED恒流驅(qū)動(dòng)芯片，其輸入電壓范圍寬，達(dá)到6 V至45 V，輸出正向電流最高可達(dá)1.5 A，可以滿足大部分直流應(yīng)用，能使流過不超過最高輸出電壓的串聯(lián)LED的電流穩(wěn)定。采用遲滯控制模式，利用Buck電路中電感電流的不可突變性，通過采樣電阻的反饋電壓與芯片內(nèi)部的參考電壓進(jìn)行比較，通過內(nèi)部MOSFET開關(guān)控制輸出電壓導(dǎo)通關(guān)閉，從而實(shí)現(xiàn)恒流的目的，對LED進(jìn)行恒流驅(qū)動(dòng)。本芯片同時(shí)具有參考電壓低、瞬態(tài)響應(yīng)極快、數(shù)字(PWM)調(diào)光、UVLO欠壓保護(hù)、過熱保護(hù)的特點(diǎn)。本芯片基于控制導(dǎo)通時(shí)間的控制方式實(shí)現(xiàn)了高精度，且具有輸入電壓范圍廣、低電壓參考源和PWM調(diào)光等功能，驅(qū)動(dòng)電流可達(dá)到1.5 A，且不用補(bǔ)償就能夠穩(wěn)定工作。

圖2中，在VIN端口與Vjb端口分別添加了R1與R2電阻，其中R1為大電阻，設(shè)計(jì)阻值較大，R2為小電阻，設(shè)計(jì)阻值較小。當(dāng)輸入電壓VIN增加時(shí)反饋電壓VCS2也隨之增加，這將起著抵消輸出電流隨輸入電壓增加而增加的作用，所以只要大電阻R1與小電阻R2選取合適，通過分子上R2和分母上的R1之間的數(shù)學(xué)關(guān)系可以看出輸出電流IF與輸入電壓VIN的關(guān)系就變得微乎其微，甚至可以忽略不計(jì)。利用本實(shí)用新型的LED驅(qū)動(dòng)方案解決了芯片典型應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)電路輸入電壓變化幅度只能限制在±10%的問題，使輸入電壓變化幅度可以達(dá)到±50%甚至更多，大幅度提升了該芯片的功能，進(jìn)一步拓寬了該芯片應(yīng)用范圍。

附圖說明：

附圖1是本實(shí)用新型的電路原理圖。

附圖2是應(yīng)用本大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)LED的電路原理圖。

具體實(shí)施方式：

實(shí)施例1：

一種大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)芯片，其組成包括：邏輯控制電路1，所述的邏輯控制電路分別與導(dǎo)通時(shí)間控制電路2、最小關(guān)斷時(shí)間電路3、欠壓保護(hù)電路4、TSD過熱保護(hù)電路5、電平轉(zhuǎn)換電路6、限流定時(shí)器7連接，所述的電平轉(zhuǎn)換電路與柵極驅(qū)動(dòng)欠壓保護(hù)電路8連接，所述的限流定時(shí)器與BUCK開關(guān)電流檢測電路9連接，所述的柵極驅(qū)動(dòng)欠壓保護(hù)電路與電壓調(diào)節(jié)器高壓LDO，件號(hào)：10連接，所述的BUCK開關(guān)電流檢測電路分別與所述的電平轉(zhuǎn)換電路、所述的柵極驅(qū)動(dòng)欠壓保護(hù)電路、所述的電壓調(diào)節(jié)器高壓LDO連接。

實(shí)施例2：

根據(jù)實(shí)施例1所述的大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)芯片，當(dāng)輸入電壓VIN接通后，電壓調(diào)節(jié)器高壓LDO開始工作，為模擬控制電路部分提供5 V的電源VOUT。當(dāng)欠壓鎖存單元(UVLO)監(jiān)測到LDO的輸出達(dá)到4 V時(shí)，會(huì)向偏置電路模塊、過熱保護(hù)電路模塊、邏輯控制電路模塊和驅(qū)動(dòng)電路模塊發(fā)出使能信號(hào)(EN)，此時(shí)芯片整個(gè)系統(tǒng)開始工作，內(nèi)置NLDMOS功率器件M1導(dǎo)通，電感L的電流開始上升，由于采樣電阻RSNS上的電流等于電感L上的電流，該電流流過反饋電阻RSNS后，產(chǎn)生一個(gè)反饋電壓VSNS，VSNS會(huì)通過Vfb引腳反饋到芯片內(nèi)部，而Vfb引腳內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)由芯片內(nèi)部基準(zhǔn)產(chǎn)生的參考電壓Vref(設(shè)計(jì)芯片為200 mV)，此時(shí)芯片中的比較器會(huì)將反饋電壓VSNS和參考電壓Vref進(jìn)行比較，如果反饋電壓VSNS低于參考電壓Vref，那么芯片會(huì)使內(nèi)部的NLDMOS導(dǎo)通，導(dǎo)通的時(shí)間TON是由與clt引腳相連的電阻RON和輸入電壓VIN所決定的。導(dǎo)通時(shí)間TON結(jié)束后，NLDMOS會(huì)關(guān)斷一個(gè)時(shí)間，把這個(gè)時(shí)間稱之為最小關(guān)斷時(shí)間TOFF-MIN(設(shè)計(jì)的芯片最小關(guān)斷時(shí)間為200 ns)。最小關(guān)斷時(shí)間TOFF-MIN結(jié)束以后，芯片對VSNS和參考電壓Vref進(jìn)行比較，如果VSNS小于Vref，M1導(dǎo)通，開始下一次的循環(huán)工作，再次比較反饋電壓VSNS和參考電壓Vref之間的大小。另外，當(dāng)NLDMOS導(dǎo)通時(shí)，如果外部元件如電阻RON和電感L的取值不恰當(dāng)，例如電阻RON過大或者電感L過小，從而導(dǎo)致Vfb上的電壓降超過300 mV，此時(shí)連接在Vfb端的另外一個(gè)比較器的輸出信號(hào)狀態(tài)會(huì)翻轉(zhuǎn)，強(qiáng)制NLDMOS關(guān)斷，芯片停止工作。

本芯片共有8個(gè)管腳，重要的管腳有輸入腳VIN、開關(guān)腳SW、功率NLDMOS的驅(qū)動(dòng)模塊浮動(dòng)電源腳VCC以及接地腳VSS。在芯片應(yīng)用中電源腳VCC和開關(guān)腳SW之間要連接一個(gè)電容，因此，把電源腳VCC的焊盤放置在靠近開關(guān)腳SW的地方。此外芯片周圍都是接地線，對接地腳VSS焊盤放置的設(shè)計(jì)主要考慮到接地腳VSS需要靠近電壓參考源模塊，其他管腳焊盤的放置主要從節(jié)省芯片面積來考慮。