一種led驅動中的新型軟啟動電路的製作方法
2023-10-19 07:36:17 2
一種led驅動中的新型軟啟動電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種軟啟動電路，特別涉及一種LED驅動中的新型軟啟動電路。在本實用新型實施中：開關控制模塊控制電阻分壓模塊，通過改變總電阻的大小使輸出電壓逐漸上升到需要的數值；延時控制模塊控制開關控制模塊的關斷和開啟時間；電流偏置模塊為整個軟啟動電路提供偏置電流；在軟啟動電路工作時，使能控制模塊使能電流偏置模塊和延時控制模塊，反之，關閉電流偏置模塊和延時控制模塊。該新型軟啟動電路具有結構簡單，可靠性強，功耗低等優點。
【專利說明】—種LED驅動中的新型軟啟動電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種軟啟動電路，特別涉及一種LED驅動中的新型軟啟動電路。【背景技術】
[0002]LED驅動在啟動過程中會產生輸出過衝和出現浪湧電流的問題，可能對電子系統產生損傷，甚至造成破環.為了消除輸出過衝和浪湧電流，需要設計軟啟動電路，使啟動時間足夠的長，啟動過程足夠的緩慢.[0003]傳統的軟啟動電路是通過恆流源對電容進行充電來產生定時，並由電容上的電壓來限制電感電流或開關的佔空比，為了保證啟動過程足夠緩慢，需要極小的充電電流或很大的電容.出於工藝等因素的考慮，充電電流很難做到很小，而較大的電容在片內很難實現的.通常情況下，可以通過外接電容的方法實現，但這又增加了外圍電路設計的複雜度，所以是不可取的.另外，整個電路的功耗也比較大，不利低功耗的實施。
實用新型內容
[0004]針對【背景技術】存在的問題，本實用新型提供了一種LED驅動中的新型軟啟動電路。
[0005]為達到上述目的，本實用新型的技術方案為:
[0006]一種LED驅動中的新型軟啟動電路，其特徵在於，包括:
[0007]—電流偏置模塊:為整個軟啟動電路提供偏置電流；
[0008]—電阻分壓模塊:為輸出電壓提供偏置；
[0009]一開關控制模塊:控制電阻大小；
[0010]一延時控制模塊:控制開關控制電路開啟和關斷時間，該延時控制模塊包括依次連接的第一、二、三、四延時模塊；
[0011]一使能控制模塊:使能電流偏置電路和延時控制電路；
[0012]其中，使能控制模塊的輸入端接外部使能信號PD，使能控制模塊EN輸出端接延時控制模塊的使能端，PDN輸出端接電流偏置模塊的使能端；電流偏置模塊的輸入端接外部電流IBIAS，電流偏置模塊的輸出信號Ibias[3:0]分別接入延時控制模塊；延時控制模塊的輸出端接開關控制模塊的輸入端，開關控制模塊的輸出端接電阻分壓模塊的電阻值控制端，電阻分壓模塊的基準端接外部參考電壓VB1。
[0013]在上述的一種LED驅動中的新型軟啟動電路，所述電流偏置模塊包括P型MOS管PM1-PM6 ;其中，PM1-PM6的源極與電源電壓VDD相連；PM1_PM5的柵極與IBIAS相連，PM6的柵極與接使能控制模塊PDN輸出端；PM1和PM6的漏極接IBIAS，PM2的漏極與第一延時模塊的Ibias輸入端相連，PM3的漏極與第二延時模塊的Ibias輸入端相連，PM4的漏極與第三延時模塊的Ibias輸入端相連，PM5的漏極與第四延時模塊的Ibias輸入端相連。
[0014]在上述的一種LED驅動中的新型軟啟動電路，所述電阻分壓電路包括運算放大器、N型MOS管匪t和電阻Rl-R5 ;其中，運算放大器的正輸入端與基準電壓VBl相連，負輸入端與Wt的源極相連，輸出端與Wt的柵極相連；NMt的漏極、柵極和源極分別與電源VDD、運算放大器的輸出端和電阻Rl相連；電阻R1-R5依次串聯，R5的一 d端接地GND，其中Rl的一端與運算放大器的負輸入端相連，Rl與R2的公共端即為軟啟動電路的輸出端。
[0015]在上述的一種LED驅動中的新型軟啟動電路，所述開關控制電路包括N型MOS管匪1-NM4 ;其中，匪I的漏極接電阻R1、R2的公共端，柵極接第一延時模塊的Out輸出端；匪2的漏極接電阻R2、R3的公共端，柵極接第二延時模塊的Out輸出端；匪3的漏極接電阻R3、R4的公共端，柵極接第三延時模塊的Out輸出端；NM4的漏極接電阻R4、R5的公共端，柵極接第四延時模塊的Out輸出端；匪1、匪2、匪3、NM4的源極統一接地GND。
[0016]在上述的一種LED驅動中的新型軟啟動電路，所述延時控制模塊中，第一延時模塊的Rset端接地GND，第二延時模塊的Rset端接第一延時模塊的Out輸出端，第三延時模塊的Rset端接第二延時模塊的Out輸出端,第四延時模塊的Rset端接第三延時模塊的Out輸出端；第一、二、三、四延時模塊的使能端同時接使能控制模塊的EN輸出端。
[0017]在上述的一種LED驅動中的新型軟啟動電路，所述第一、二、三、四延時模塊均包括P型MOS管PM7-PM12，N型MOS管NM5-NM13，或門0R1、反相器INVl和電容Cl ;其中:NM5—匪10、匪12、匪13的源極同時接地，PM7 — PM12的源極接電源VDD ;匪5、匪7、NM8、匪12的柵極與NM6、匪5的漏極相連作為延時模塊Ibias輸入端；NM6、NM9、匪13的柵極相連後接或門ORl的輸出端；NM7的漏極接PM7的漏極，NM8的漏極接PM8的漏極，NM9的漏極接PM9的漏極以及Wll的柵極，Wll的柵極的接電容Cl 一端，Cl的另一端接地；NM11的漏極接PMlO的漏極，匪11的源極接匪10的漏極，WlO的柵極接WlO的漏極；PM7的柵極與漏極相連，PM8的柵極與漏極相連，PM9的柵極接PM8的柵極；PM10的柵極接PM7的柵極，PMlO的漏極接PMll的漏極以及PM12的柵極，PMll的柵極接非門INVl的輸出端；PM12的漏極接NM12的漏極以及匪13的漏極，匪12、匪13的漏極即為延時模塊的Out輸出端；或門ORl的輸入端分別為延時模塊的EN、Rset輸入端，ORl的輸出端接INVl的輸入端。延時模塊可以輸出延時信號控制開關控制電路中對應MOS開關的開啟或者關斷。
[0018]在上述的一種LED驅動中的新型軟啟動電路，所述使能控制模塊包括反相器INV2和INV3 ;其中反相器INV2的輸入端接外部使能信號PD，INV2輸出端即使能控制模塊的I3DN輸出端，PDN接INV3的輸入端；INV3的輸入端接INV2的輸出端，INV3的輸出端即延時控制模塊的EN輸出端。使能控制模塊能夠使能電流偏置模塊與延時控制模塊。
[0019]因此，本實用新型具有啟動時間短，結構簡單，穩定性強和功耗低的優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1所示為一種LED驅動中新型軟啟動電路的功能模塊圖。
[0021]圖2所示為LED驅動中的新型軟啟動電路的電路圖。
[0022]圖3所示為延時模塊電路圖。
[0023]圖4所示為使能控制模塊電路圖。
【具體實施方式】
[0024]為了更加清楚明白的解釋本實用新型的目的、技術方案和優點，下面結合附圖和實施例對本實用新型進行進一步的說明。[0025]本實用新型的功能模塊圖如圖1所示，包括為整個軟啟動電路提供偏置電流的電流偏置模塊、為輸出電壓提供偏置的電阻分壓模塊、控制電阻大小的開關控制模塊、控制開關控制模塊開啟和關斷時間的延時控制模塊；其中，使能控制模塊的輸入端接外部使能信號PD，使能控制模塊EN輸出端接延時控制模塊的使能端，PDN輸出端接電流偏置模塊的使能端；電流偏置模塊的輸入端接外部電流IBIAS，電流偏置模塊的輸出信號Ibias [3:0]分別接入延時控制模塊；延時控制模塊的輸出端接開關控制模塊的輸入端，開關控制模塊的輸出端接電阻分壓模塊的電阻值控制端，電阻分壓模塊的基準端接外部參考電壓VB1。
[0026]圖2所示為一種LED驅動中的新型軟啟動電路的電路圖，所述電流偏置模塊包括P型MOS管PM1-PM6 ;其中，PM1-PM6的源極與電源電壓VDD相連；PM1_PM5的柵極與IBIAS相連，PM6的柵極與接使能控制模塊PDN輸出端；PM1和PM6的漏極接IBIAS，PM2的漏極與第一延時模塊的Ibias輸入端相連，PM3的漏極與第二延時模塊的Ibias輸入端相連，PM4的漏極與第三延時模塊的Ibias輸入端相連，PM5的漏極與第四延時模塊的Ibias輸入端相連。
[0027]所述電阻分壓電路包括運算放大器、N型MOS管Wt和電阻R1-R5 ;其中，運算放大器的正輸入端與外部基準電壓VBl相連，負輸入端與Wt的源極相連，輸出端與匪t的柵極相連的漏極、柵極和源極分別與電源VDD、運算放大器的輸出端和電阻Rl相連；電阻R1-R5依次串聯，R5的一端端接地GND，其中Rl的上端與運算放大器的負輸入端相連，Rl與R2的公共端即為軟啟動電路的輸出端。
[0028]開關控制電路包括N型MOS管匪1-NM4 ;其中，匪I的漏極接電阻R1、R2的公共端，柵極接第一延時模塊的Out輸出端；匪2的漏極接電阻R2、R3的公共端，柵極接第二延時模塊的Out輸出端；匪3的漏極接電阻R3、R4的公共端，柵極接第三延時模塊的Out輸出端；NM4的漏極接電阻R4、R5的公共端，柵極接第四延時模塊的Out輸出端；NM1、W2、W3、NM4的源極統一接地GND。
[0029]延時控制模塊，包含第一延時模塊、第二延時模塊、第三延時模塊、第四延時模塊；其中第一延時模塊的Rset端接地GND，第二延時模塊的Rset端接第一延時模塊的Out輸出端，第三延時模塊的Rset端接第二延時模塊的Out輸出端,第四延時模塊的Rset端接第三延時模塊的Out輸出端；第一、二、三、四延時模塊的使能端同時接使能控制模塊的EN輸出端。
[0030]圖3所示為延時模塊電路圖。述第一、二、三、四延時模塊均包括P型MOS管PM7—PM12，N 型MOS 管 NM5—NM13，或門 ORl、反相器 INVl 和電容 Cl ;其中:NM5—NM10、NM12、NM13的源極同時接地，PM7—PM12的源極接電源VDD ;匪5、匪7、NM8、匪12的柵極與NM6、匪5的漏極相連作為延時模塊Ibias輸入端；NM6、NM9、匪13的柵極相連後接或門ORl的輸出端；NM7的漏極接PM7的漏極，NM8的漏極接PM8的漏極，NM9的漏極接PM9的漏極以及NMll的柵極，匪11的柵極的接電容Cl 一端，Cl的另一端接地；匪11的漏極接PMlO的漏極，匪11的源極接匪10的漏極，匪10的柵極接匪10的漏極；PM7的柵極與漏極相連，PM8的柵極與漏極相連，PM9的柵極接PM8的柵極；PM10的柵極接PM7的柵極，PMlO的漏極接PMll的漏極以及PM12的柵極，PMll的柵極接非門INVl的輸出端；PM12的漏極接匪12的漏極以及匪13的漏極，匪12、匪13的漏極即為延時模塊的Out輸出端；或門ORl的輸入端分別為延時模塊的EN、Rset輸入端，ORl的輸出端接INVl的輸入端。[0031]圖4所示為使能控制模塊電路圖。使能控制模塊包括反相器INV2和INV3 ;其中反相器INV2的輸入端接外部使能信號PD，INV2輸出端即使能控制模塊的PDN輸出端，PDN接INV3的輸入端；INV3的輸入端接INV2的輸出端，INV3的輸出端即延時控制模塊的EN輸出端。它能使能電流偏置電路和延時控制電路。
[0032]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬【技術領域】的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，但並不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權利要求書所定義的範圍。
【權利要求】
1.一種LED驅動中的新型軟啟動電路，其特徵在於，包括: 一電流偏置模塊:為整個軟啟動電路提供偏置電流； 一電阻分壓模塊:為輸出電壓提供偏置； 一開關控制模塊:控制電阻大小； 一延時控制模塊:控制開關控制電路開啟和關斷時間，該延時控制模塊包括依次連接的第一、二、三、四延時模塊； 一使能控制模塊:使能電流偏置電路和延時控制電路； 其中，使能控制模塊的輸入端接外部使能信號PD，使能控制模塊EN輸出端接延時控制模塊的使能端，PDN輸出端接電流偏置模塊的使能端；電流偏置模塊的輸入端接外部電流IBIAS，電流偏置模塊的輸出信號Ibias[3:0]分別接入延時控制模塊；延時控制模塊的輸出端接開關控制模塊的輸入端，開關控制模塊的輸出端接電阻分壓模塊的電阻值控制端，電阻分壓模塊的基準端接外部參考電壓VBl。
2.根據權利要求1所述的一種LED驅動中的新型軟啟動電路，其特徵在於，所述電流偏置模塊包括P型MOS管PM1-PM6 ;其中，PM1-PM6的源極與電源電壓VDD相連；PM1_PM5的柵極與IBIAS相連，PM6的柵極與接使能控制模塊TON輸出端；PM1和PM6的漏極接IBIAS，PM2的漏極與第一延時模塊的Ibias輸入端相連，PM3的漏極與第二延時模塊的Ibias輸入端相連，PM4的漏極與第三延時模塊的Ibias輸入端相連，PM5的漏極與第四延時模塊的Ibias輸入端相連。
3.根據權利要求2所述的一種LED驅動中的新型軟啟動電路，其特徵在於，所述電阻分壓電路包括運算放大器、N型MOS管Wt和電阻R1-R5 ;其中，運算放大器的正輸入端與基準電壓VBl相連，負輸入端與Wt的源極相連，輸出端與Wt的柵極相連；NMt的漏極、柵極和源極分別與電源VDD、運算放大器的輸出端和電阻Rl相連；電阻R1-R5依次串聯，R5的一端接地GND，其中Rl的一端與運算放大器的負輸入端相連，Rl與R2的公共端即為軟啟動電路的輸出端。
4.根據權利要求3所述的一種LED驅動中的新型軟啟動電路，其特徵在於，所述開關控制電路包括N型MOS管匪1-NM4 ;其中，匪I的漏極接電阻Rl、R2的公共端，柵極接第一延時模塊的Out輸出端；匪2的漏極接電阻R2、R3的公共端，柵極接第二延時模塊的Out輸出端；匪3的漏極接電阻R3、R4的公共端，柵極接第三延時模塊的Out輸出端；NM4的漏極接電阻R4、R5的公共端，柵極接第四延時模塊的Out輸出端；NM1、匪2、匪3、NM4的源極統一接地GND。
5.根據權利要求4所述的一種LED驅動中的新型軟啟動電路，其特徵在於，所述延時控制模塊中；第一延時模塊的Rset端接地GND，第二延時模塊的Rset端接第一延時模塊的Out輸出端，第三延時模塊的Rset端接第二延時模塊的Out輸出端，第四延時模塊的Rset端接第三延時模塊的Out輸出端；第一、二、三、四延時模塊的使能端同時接使能控制模塊的EN輸出端。
6.根據權利要求5所述的一種LED驅動中的新型軟啟動電路，其特徵在於，所述第一、二、三、四延時模塊均包括P型MOS管PM7-PM12，N型MOS管NM5-NM13，或門ORl、反相器INVl和電容Cl ;其中:匪5—匪10、匪12、匪13的源極同時接地，PM7—PM12的源極接電源VDD ；NM5、NM7、NM8、NM12的柵極與NM6、NM5的漏極相連作為延時模塊Ibias輸入端；NM6、NM9、匪13的柵極相連後接或門ORl的輸出端；NM7的漏極接PM7的漏極，NM8的漏極接PM8的漏極，NM9的漏極接PM9的漏極以及Wll的柵極，匪11的柵極的接電容Cl 一端，Cl的另一端接地；NM11的漏極接PMlO的漏極，匪11的源極接匪10的漏極，匪10的柵極接匪10的漏極；PM7的柵極與漏極相連，PM8的柵極與漏極相連，PM9的柵極接PM8的柵極；PM10的柵極接PM7的柵極，PMlO的漏極接PMll的漏極以及PM12的柵極，PMll的柵極接非門INVl的輸出端；PM12的漏極接匪12的漏極以及匪13的漏極，匪12、匪13的漏極即為延時模塊的Out輸出端；或門ORl的輸入端分別為延時模塊的EN、Rset輸入端，ORl的輸出端接INVl的輸入端。
7.根據權利要求6所述的一種LED驅動中的新型軟啟動電路，其特徵在於，所述使能控制模塊包括反相器INV2和INV3 ;其中反相器INV2的輸入端接外部使能信號PD，INV2輸出端即使能控制模塊的PDN輸出端，PDN接INV3的輸入端；INV3的輸入端接INV2的輸出端，INV3的輸出端即延時控制模塊的 EN輸出端。
【文檔編號】H05B37/02GK203814021SQ201420214184
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年4月29日 優先權日:2014年4月29日
【發明者】江金光, 李森 申請人:武漢大學