高亮度白光LED驅動(dòng)典型方案
圖6 無(wú)采樣模式模塊框圖
5 芯片版圖與測試
5.1 芯片結構與版圖
控制器的結構如圖7所示,主要模塊也標注于圖中。
圖7 控制器芯片的模塊框圖
芯片有兩個(gè)基準電路,基準1用于欠壓鎖定比較器的基準,基準2(VREF)是一個(gè)精確度更高的電壓基準用于誤差放大器、比較器等模塊電路。供電模塊主要包括一個(gè)7V(INTVCC)輸出的低壓差電壓調節器和3V(VDD)輸出的電壓調節器。運算放大器是芯片核心的模塊之一,SP、SN作為運算放大器的兩個(gè)輸入端,OV采樣輸出電壓則是作為過(guò)壓或限壓的功能。其它諸如帶斜坡補償電路的振蕩器,分別用于開(kāi)關(guān)管和調光管的驅動(dòng)電路,峰值電流以及過(guò)壓、過(guò)流比較器,邏輯單元電路等共同組成這個(gè)驅動(dòng)控制器芯片系統。本文提出的升壓型LED驅動(dòng)控制芯片在1.5μm BCD的工藝下仿真并流片測試,芯片的輸入電壓范圍為3~15V,圖8為芯片的顯微照片。
圖8 控制器芯片的顯微照片
5.2 芯片測試
設計升壓型LED驅動(dòng)電路的PCB測試版進(jìn)行不同工作模式下的測試,其中的主要外圍元件參數為:電感L=47μH,輸出電容C=20μF,采樣電阻Rs1=300 mΩ,Rs2=50mΩ。當輸入電壓為5V,輸出電壓大約為24V(7個(gè)LED串聯(lián))時(shí),占空比超過(guò)80%.圖9為輸出典型波形圖。VOUT是輸出電壓,Iinduct是電感電流,Gate是功率管的驅動(dòng)電壓波形,在較大占空比時(shí)斜坡補償起到了很好的穩定輸出的效果。
圖9 升壓型LED驅動(dòng)波形(占空比》80%)
圖10是PWM調光功能下的測試波形,輸入電壓為10V,輸出電壓為15V,調光的頻率為100Hz,調光比為3000:1.可以看到,LED的導通電流值幾乎不變,實(shí)現了前面所說(shuō)的恒流PWM調光功能。
圖10 PWM調光模式波形(調光比3000:1)
對于選用的功率管的導通電阻Rds(on)=10mΩ(@VGS=7V),直接利
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