LED恒流驱动芯片的滞环控制电路

　　1 引言

　　设计了一款降压型L ED 恒流驱动芯片的滞环控制电路。该芯片采用高边电流检测方案，运用滞环电流控制方法对驱动电流进行滞环控制，从而获得恒定的平均驱动电流。设计采用简单的设计理念实现恒流驱动，不需要复杂的电路分析，能实现精确的电流控制，且自身具有稳定性。

　　2 电路设计与原理分析

　　2. 1 滞环控制原理

　　滞流控制模块应用如图1 所示，L ED 驱动电流的变化反应在检测电阻 RSENSE两端的压差变化上。本设计中，检测电阻设为0. 5Ω ,较小的检测电阻有利于降低功耗和保持较高的转换效率。滞环电流控制模块内部自建两个电压阈值，检测电压Vcs与阈值电压进行比较，比较结果和DIM 调光信号相与来控制功率开关管的通断。

　　图1 滞流控制模块应用图示

　　使用PWM 调光，在减少电流占空周期内给L ED 提供完整电流，例如要将亮度减半，只需在50 %的占空周期内提供完整的电流。通常PWM 调光信号的频率会超过100Hz ,以确保这个脉冲电流不会被人眼所察觉。

　　滞流控制模块内部电路如图2 所示，当DIM 信号为高电平期间，当Vcs 大于上电压阈值时，控制电路输出低电平，关闭功率开关管。由LED、电感L 、续流二极管D 和RSENSE组成的回路使得电感继续为L ED 提供电流，电感电流逐渐减小，使得检测电压Vcs 随之减小;当Vcs 小于下阈值电压时，控制电路输出高电平，导通功率开关管，此时D 截止，形成从电源经RSENSE、L ED、L 和功率开关管到地的回路，电源为电感L 充电，电感电流上升，检测电压Vcs随之升高。 Vcs 大于上电压阈值时，控制电路关断开关管，重复上个周期的动作，这样就完成了对L ED驱动电流的滞环电流控制，使得流过L ED 的驱动电流，也就是电感电流的平均值恒定。

　　图2 　滞流控制模块内部模块

　　2. 2 滞环比较电压产生电路

　　4. 5V~28V 的输入电压经调整转换为5V 的恒定电压Vcc 为后续电路供电。如图3 所示，A 点电位受运算放大器钳制，将等于参考电压1. 2V ,假设输出V out 为高电平，则M2 导通，流过M1 的电流为IM1 = V ref / R2 ,B 点的电压为V BL = V in - IM1 R1 ;当V out为低电平，M2 截止，流过M1 的电流变为I′M1= V ref / ( R2 + R3 ) ,B 点电压升高为V BH = V in -I′M1 R1 ,所以B 点电压的变化为ΔV B = V BH - V BL= V ref R1 R3/ R2 ( R2 + R3) ,这意味着V out由高电平变成低电平时在B 点产生的一个滞环电压，可见该滞环电压与输入电压无关，只由参考电压V ref和电阻大小决定，通过选择各电阻的阻值便可设定滞环电压的大小。