滯環(huán)恒流LED驅動(dòng)電路的電流采樣電路
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
P1～P12為保護管，防止低壓管因漏源或柵源電壓過(guò)高而被擊穿。
高壓管Mp11、Mp12、Mn7與R4構成了電壓補償電路。在前述的工作原理中，電路通過(guò)將電流限制在閾值Imax和Imin間周期變化達到恒流控制的目的。其中電源向電感的充、放電過(guò)程中，充電速率與輸入電壓成正比，放電速率和芯片的延遲則與輸入電壓無(wú)關(guān)。這一差異導致了在輸入電壓變化時(shí)，電流會(huì )因在固定的延遲時(shí)間中具有不同的上升斜率和相同的下降斜率，使實(shí)際電流峰值I’max升高，影響平均電流值。該補償電路通過(guò)將與輸入電壓成正比的電壓Vb2轉換為與輸入電壓成正比的電流Ic，使流過(guò)R3的采樣電流Isense對輸入電壓具有正相關(guān)性，從而在輸入電壓升高時(shí)令電流閾值Imax、Imin降低，抵消因電流上升斜率提高對平均電流帶來(lái)的影響。
3 仿真結果
為驗證文中提出的電流采樣電路的功能，結合滯環(huán)控制電路及外部負載在Cadence中進(jìn)行了仿真。圖5為輸入電壓20V時(shí)采樣電流、電壓與負載電流的關(guān)系。由圖可見(jiàn)，采樣電流與采樣電壓隨負載電流同相周期性變化，周期約為1.2μs。
經(jīng)過(guò)測試，當負載電流從0.4A變化至1A時(shí)，電路采樣精度最低為99.78%，理想的工作電流為0.6～0.8A，精度高達99.96%。
表2為不同輸入電壓下負載電流的峰-峰值。由表中數據計算，在輸入電壓由15V變化至35V的過(guò)程中，負載電流的最大誤差僅為0.81%。
圖6為外接電流源在0～1.2A之間跳變時(shí)采樣電路輸出電壓的波形。圖中輸出電壓范圍為0～5V，為整顆芯片設計過(guò)流保護、開(kāi)路保護等其他電路提供了方便。
4 結束語(yǔ)
設計了一款適用于滯環(huán)控制結構的電流采樣電路。使用匹配電流源技術(shù)以很少的器件數量和簡(jiǎn)單的結構，實(shí)現了耐高壓高精度的目的。端到端的輸出電壓范圍，則使整顆芯片中其他電路的簡(jiǎn)化成為可能。電路中使用的電壓補償技術(shù)，使負載電流與輸人電壓的相關(guān)性大大降低。
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