一種電流模式PFM型LED驅動(dòng)IC的設計

　　根據基準電壓源的小信號模型來(lái)分析其電源抑制PSR，可得：

　　同時(shí)，該模塊還設計有欠壓保護電路，利用R網(wǎng)絡(luò )結構，并采用上拉電阻鉗位，可使電壓在低于2.5V情況下強制關(guān)斷芯片，從而提高電源的利用效率。

　　2.2 高電源抑制比基準電壓源

　　基于0.5μm CMOS標準工藝設計一種不隨溫度、電源電壓以及工藝變化的高電源抑制比基準電壓源的電路結構如圖3所示。在室溫下，該基準源具有零溫度系數，且在-40℃～120℃范圍內電壓變化很小，其溫度系數可達3ppm/℃數量級。

圖3 基準電路結構

　　根據基準電壓源的小信號模型來(lái)分析其電源抑制PSR，可得：

　　由于Is與發(fā)射極面積成正比，所以有：

　　由此便可得到輸出點(diǎn)的電壓Vout：

　　通過(guò)對式(10) 的分析可以發(fā)現： 基準電壓源的PSR同運算放大器的開(kāi)環(huán)增益和電源抑制PSR有關(guān)。因此，若將運算放大器的開(kāi)環(huán)增益A增大，其基準電壓源的電源抑制PSR就能夠得到提高； 而如果運放Add接近于1，那么，基準電壓源的PSR將得到極大提高。本文采用高開(kāi)環(huán)增益的運算放大器來(lái)使Add近似等于1，以得到很高的PSR。

　　運放的輸入可認為虛短，即V+=V-，又因R1=R2，所以，流過(guò)Q1和Q2的電流相等，于是有：

　　由于Is與發(fā)射極面積成正比，所以有：

　　由此便可得到輸出點(diǎn)的電壓Vout：

　　2.3 RS觸發(fā)器

　　圖4所示是RS觸發(fā)器的電路結構，通過(guò)該觸發(fā)器可提高芯片的抗干擾能力，以保證在一個(gè)周期內只有一個(gè)工作脈沖到達輸出級，從而保證在惡劣的噪聲環(huán)境下，電路也不會(huì )出現誤動(dòng)作。表1所列是該RS觸發(fā)器的功能。

圖4 RS觸發(fā)器電路結構

表1 RS觸發(fā)器功能

　　2.4 過(guò)流保護模塊

　　圖5所示是本系統中的過(guò)流保護電路，該電路由Error AMP模塊、AMP模塊及Voltage COMP等三個(gè)模塊構成。其中，AMP模塊起到對Vcs電壓十倍放大的作用，放大后的Vcs電壓與Error AMP模塊的輸出電壓相比較，輸出電壓可控制RS觸發(fā)器的Ctr端。將電路接成boost結構，當反饋端電流過(guò)大使VFB高于1V時(shí)，Error AMP模塊輸出為0，而VoltageCOMP模塊輸出為1，即RS觸發(fā)器Ctr端置1，于是RS觸發(fā)器輸出為0，以強制關(guān)斷芯片。這種保護模式有效地降低了電流過(guò)大時(shí)燒毀功率管和LED燈的風(fēng)險，可對電路起到可靠的保護作用。

圖5 過(guò)流保護電路結構