一種恒壓恒流控制集成電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種恒壓恒流控制集成電路，是一款高精度恒流/恒壓反饋控制芯片，配合AC-DC的副邊反饋芯片，應(yīng)用于適配器和LED驅(qū)動(dòng)方案中。該集成電路包括恒壓控制電路、高精度的基準(zhǔn)電流發(fā)生電路、恒流采樣比較電路和恒流控制電路。本實(shí)用新型芯片內(nèi)部集成了恒壓電路及外圍分壓電阻和補(bǔ)償電阻，并且集成了恒流控制功能，因此外圍器件少、系統(tǒng)成本低、可靠性高、穩(wěn)定性高，生產(chǎn)簡(jiǎn)單免調(diào)試。
【專利說(shuō)明】一種恒壓恒流控制集成電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種高精度恒壓、恒流反饋控制的集成電路，屬于集成電路芯片【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，現(xiàn)有的AC-DC的方案電路中，在次級(jí)都需要加上一些調(diào)整電阻、電容以及一些有源放大器件，如圖1所示:虛線框的恒壓采樣控制電路，由電阻町、1?2、1?3、1?4、1?5、電容Cl以及一個(gè)三端穩(wěn)壓器TL431電路構(gòu)成；虛線框的恒流采樣控制電路，由電阻R、R7、R8以及一個(gè)運(yùn)算放大器構(gòu)成；另外還需一個(gè)參考電壓(Vref)發(fā)生電路。由此可見(jiàn)，這種恒壓、恒流控制電路比較復(fù)雜，從而使得整機(jī)內(nèi)部的元器件排列擁擠，整機(jī)體積加大。如果系統(tǒng)電路較復(fù)雜，會(huì)造成系統(tǒng)的穩(wěn)定性、一致性、可靠性較差，在生產(chǎn)上也帶來(lái)了麻煩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有的穩(wěn)壓集成電路產(chǎn)品的不足之處，本實(shí)用新型提供了一種新型的恒壓、恒流反饋控制的集成電路，該集成電路所用元件少、成本低，并且穩(wěn)定性好。
[0004]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0005]一種恒壓恒流控制集成電路，包括恒壓控制電路、高精度的基準(zhǔn)電流發(fā)生電路、恒流采樣比較電路和恒流控制電路，所述恒壓控制電路包括電阻R1、電阻R2、電阻R7、電容Cl、電容C3、電壓環(huán)路放大器ICl和場(chǎng)效應(yīng)管M3 ;所述基準(zhǔn)電流發(fā)生電路包括電流環(huán)路放大器IC2、場(chǎng)效應(yīng)管Ml、場(chǎng)效應(yīng)管M2和電阻R3 ;所述恒流采樣比較電路包括電阻R5、電阻R6、電阻R8、電容C2和電流環(huán)路放大器IC3 ;所述恒流控制電路包括場(chǎng)效應(yīng)管M4和電阻R4 ;具體連接關(guān)系如下:
[0006]電阻Rl —端接于集成電路供電電源端Vo端，另一端接于電阻R2與電壓環(huán)路放大器ICl正輸入端；電容C3并在電阻Rl上；電阻R2另一端接地；電壓環(huán)路放大器ICl負(fù)輸入端接基準(zhǔn)電壓源Vref=L 0V,輸出接場(chǎng)效應(yīng)管M3的柵極，并且接電阻R7串聯(lián)電容Cl到地；場(chǎng)效應(yīng)管M3的源極接地，漏極接電阻R4 ;電流環(huán)路放大器IC2負(fù)端接基準(zhǔn)電壓源Vref=L 0V,正端接電阻R3與場(chǎng)效應(yīng)管Ml的漏極，輸出接場(chǎng)效應(yīng)管Ml和場(chǎng)效應(yīng)管M2的柵極；電阻R3的另一端接地；場(chǎng)效應(yīng)管M2的漏極接電流環(huán)路放大器IC3的負(fù)端；場(chǎng)效應(yīng)管Ml和場(chǎng)效應(yīng)管M2的源極接集成電路供電電源端Vo ；電阻R5其中一端接場(chǎng)效應(yīng)管M2的漏極和電流環(huán)路放大器IC3的負(fù)端，另一端接集成電路引腳Rs ;電阻R6的一端接電流環(huán)路放大器IC3的正端，另一端接到地；電阻R8的一端接場(chǎng)效應(yīng)管M4的柵極，另一端接電容C2 ;場(chǎng)效應(yīng)管M4的漏極接電阻R4，其柵極接電阻R8，源極接地。
[0007]相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的恒壓、恒流集成電路采取了最大化集成的設(shè)計(jì)方法，使得系統(tǒng)電路簡(jiǎn)單，穩(wěn)定可靠、一致性好，并且免調(diào)試、生產(chǎn)方便，有效地降低了電路的成本。本實(shí)用新型的集成電路與AC/ DC電路組合使用時(shí)，次級(jí)無(wú)需調(diào)整元件，就可穩(wěn)定地輸出+5伏的DC電源，無(wú)需其他有源器件，系統(tǒng)就具備恒流功能?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的AC-DC電路示意圖；
[0009]圖2是本實(shí)用新型集成電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖3是本實(shí)用新型集成電路恒流控制功能的實(shí)現(xiàn)電路；
[0011]圖4是實(shí)施例中本實(shí)用新型集成電路的應(yīng)用電路。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖并結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0013]本實(shí)用新型恒壓、恒流的集成電路由高速響應(yīng)跟蹤的恒壓控制電路、高精度基準(zhǔn)電流發(fā)生電路、恒流控制電路構(gòu)成。如圖2所不:聞精度的基準(zhǔn)電流發(fā)生電路101的場(chǎng)效應(yīng)管Ml、M2的源極接Vo，電阻R3的一端接地，場(chǎng)效應(yīng)管M2的漏極接恒流控制電路103電流環(huán)路放大器IC3的負(fù)端；恒壓控制電路102中電阻R1、電容C3接No’電阻R2 —端接地，場(chǎng)效應(yīng)管M3的漏極接電阻R4，源極接地，電阻R4的另一端接LED端；恒流控制電路103中的場(chǎng)效應(yīng)管M4的漏極接電阻R4，源極接地，電容C2的一端接電阻R8，另一端接地，電流環(huán)路放大器IC3的負(fù)端接電阻R5，電阻R5另一端接集成電路引腳Rs。R6的一端接電流環(huán)路放大器IC3的正端，另一端接地。
[0014]圖2中的恒壓控制電路102把恒壓采樣電阻器件Rl和R2集成到集成電路中，從而達(dá)到了免調(diào)恒壓輸出的效果。另外，為了加快恒壓環(huán)路響應(yīng)的速度，把加速電容C3也集成到電路中。供電電壓VO經(jīng)過(guò)電阻分壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行誤差放大，誤差放大器輸出信號(hào)控制LED端口的電流大小。當(dāng)輸出電壓VO降低時(shí)，LED端口電流降低，從而控制光耦反饋至AC-DC反激控制芯片調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作頻率(或占空比)實(shí)現(xiàn)負(fù)反饋。
[0015]高精度的基準(zhǔn)電流發(fā)生電路101中，場(chǎng)效應(yīng)管Ml、M2構(gòu)成一個(gè)鏡像恒流電路，電流環(huán)路放大器IC2將其基準(zhǔn)電壓轉(zhuǎn)換成場(chǎng)效應(yīng)管Ml的漏極電流Il ;電流I1=1V/R3，這時(shí)A點(diǎn)的工作點(diǎn)電壓為IV。由于Ml和M2場(chǎng)效應(yīng)管鏡像作用使得這兩個(gè)管子的電流相等，SP12=11。芯片集成了高精度的基準(zhǔn)電壓IV和電阻R3，從而實(shí)現(xiàn)了高精度的電流12。
[0016]恒流控制電路103，當(dāng)系統(tǒng)工作在恒流狀態(tài)時(shí)，電流環(huán)路放大器IC3起作用使得B點(diǎn)的工作點(diǎn)電壓等于GND電位，為0V。因此，電流12流過(guò)電阻R5，從而實(shí)現(xiàn)電阻R5上IOOmV電壓差，使得恒流工作時(shí)Rs端口的電壓為-100mV=-12*R5=- (1V/R3) *R5，通過(guò)調(diào)節(jié)R3和R5的電阻比例和高精度電流12，實(shí)現(xiàn)RS端口高恒流，-1OOmV高精度電壓檢查點(diǎn)的控制。
[0017]如圖3所示，圖中的TP1550代表本實(shí)用新型的集成電路芯片。RO為輸出恒定電流采樣電阻，IO為輸出電流。芯片內(nèi)部集成恒流反饋環(huán)路，芯片外圍電路圖如圖3所示。
一10C)in V
[0018]恒流大小為:1CC=1O =—n~
[0019]當(dāng)負(fù)載電流小于Icc，系統(tǒng)工作在恒壓輸出狀態(tài)。負(fù)載電流達(dá)到恒流Irc時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入恒流狀態(tài)，輸出電壓Vtj下降。輸出電壓Vtj在5V至1.1V范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)精確的恒流控制。
[0020]TP1550通過(guò)檢測(cè)RO兩端的電壓降，實(shí)現(xiàn)恒流控制功能。本實(shí)用新型恒壓功能的全部元器件均集成在IC內(nèi)部。除了電流采樣電阻RO之外，無(wú)需外圍元器件。[0021]如圖4所示，TP1550與TPlOOl (南京拓品微電子有限公司生產(chǎn)，市面上可以買(mǎi)到)構(gòu)成一個(gè)開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)，次級(jí)無(wú)需調(diào)整元件就可得到+5V的恒壓、恒流直流電源。恒流值由RO的選值確定。電路連接:TP1550共有四個(gè)引腳，分別為Vo、LED、Rs、GND。Vo接于次級(jí)肖特基之后的輸出端；LED接于光耦的發(fā)光二極管的陰極，陽(yáng)極接于Vo與肖特基之間；集成電路引腳Rs端接次級(jí)變壓器的地端GND，同時(shí)接限流電阻Ro—端；Ro另一端接輸出地。此連接后即可實(shí)現(xiàn)恒壓恒流功能，可應(yīng)用于適配器、LED驅(qū)動(dòng)等。
【權(quán)利要求】
1.一種恒壓恒流控制集成電路，其特征在于，包括恒壓控制電路、高精度的基準(zhǔn)電流發(fā)生電路、恒流采樣比較電路和恒流控制電路，所述恒壓控制電路包括電阻R1、電阻R2、電阻R7、電容Cl、電容C3、電壓環(huán)路放大器ICl和場(chǎng)效應(yīng)管M3 ;所述基準(zhǔn)電流發(fā)生電路包括電流環(huán)路放大器IC2、場(chǎng)效應(yīng)管Ml、場(chǎng)效應(yīng)管M2和電阻R3 ;所述恒流采樣比較電路包括電阻R5、電阻R6、電阻R8、電容C2和電流環(huán)路放大器IC3 ;所述恒流控制電路包括場(chǎng)效應(yīng)管M4和電阻R4;具體連接關(guān)系如下: 電阻Rl —端接于集成電路供電電源端Vo端，另一端接于電阻R2與電壓環(huán)路放大器ICl正輸入端；電容C3并在電阻Rl上；電阻R2另一端接地；電壓環(huán)路放大器ICl負(fù)輸入端接基準(zhǔn)電壓源Vref=L 0V，輸出接場(chǎng)效應(yīng)管M3的柵極，并且接電阻R7串聯(lián)電容Cl到地；場(chǎng)效應(yīng)管M3的源極接地，漏極接電阻R4 ； 電流環(huán)路放大器IC2負(fù)端接基準(zhǔn)電壓源Vref=L OV,正端接電阻R3與場(chǎng)效應(yīng)管Ml的漏極，輸出接場(chǎng)效應(yīng)管Ml和場(chǎng)效應(yīng)管M2的柵極；電阻R3的另一端接地；場(chǎng)效應(yīng)管M2的漏極接電流環(huán)路放大器IC3的負(fù)端；場(chǎng)效應(yīng)管Ml和場(chǎng)效應(yīng)管M2的源極接集成電路供電電源端Vo ； 電阻R5其中一端接場(chǎng)效應(yīng)管M2的漏極和電流環(huán)路放大器IC3的負(fù)端，另一端接集成電路引腳Rs ；電阻R6的一端接電流環(huán)路放大器IC3的正端，另一端接到地；電阻R8的一端接場(chǎng)效應(yīng)管M4的柵極，另一端接電容C2 ； 場(chǎng)效應(yīng)管M4的漏極接電阻R4，其柵極接電阻R8，源極接地。
【文檔編號(hào)】G01F1/46GK203432626SQ201320562995
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月11日
【發(fā)明者】耿益飛 申請(qǐng)人:南京拓品微電子有限公司