專(zhuān)利名稱(chēng)：高壓led驅(qū)動(dòng)芯片雙電源供電電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
高壓LED驅(qū)動(dòng)芯片雙電源供電電路 本實(shí)用新型與高壓LED驅(qū)動(dòng)芯片的集成電路設(shè)計(jì)有關(guān)，具體地說(shuō)涉及高壓LED驅(qū)動(dòng)芯片中供電部分的改進(jìn)電路。 LED燈工作電壓常常達(dá)到幾十伏或者幾百伏。對(duì)于用在高壓環(huán)境中的LED驅(qū)動(dòng)芯片，目前幾乎都采用單電源供電。 有的芯片采用系統(tǒng)中的高壓電源直接供電，如圖l-(a)、圖l-(b)所示，高壓電源不但給LED提供電壓，還給整個(gè)芯片提供電壓。高電壓經(jīng)由電阻和齊納二極管組成的電路輸出電壓V2， V2給LD0(低壓降線(xiàn)性穩(wěn)壓器)和電壓調(diào)整器供電。該電阻可以集成在芯片內(nèi)部，圖l-(a)所示；有時(shí)由于電源電壓高達(dá)幾百伏，而芯片采用的工藝只能承受幾十伏的電壓，此時(shí)電阻不能集成，采用片外分立元件，如圖l-(b)所示。這種芯片的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需另建系統(tǒng)外的供電電源。由于齊納二極管工作在反向擊穿情況，流過(guò)齊納二極管的電流由電阻兩端電壓和電阻Res決定，由圖示可知其電流大小為(VIN-V2)/Res。芯片工作時(shí)其峰值電流常常高達(dá)10mA以上，為了使其在此峰值電流下V2還能保持穩(wěn)定，則要求流過(guò)電阻Res的電流必須大于lOmA，即此峰值電流下齊納二極管中還有反向電流。那么在芯片消耗電流沒(méi)有達(dá)到峰值時(shí)或很小時(shí)，電阻中多余的電流將流過(guò)齊納二極管，這樣就造成了系統(tǒng)浪費(fèi)了許多功耗，降低芯片效率。 為了克服上述缺陷，有的芯片則不采用高壓電源直接供電，而是要求用戶(hù)直接提供另一個(gè)獨(dú)立的穩(wěn)定低壓電源給芯片供電。高壓電源只提供給LED燈。但是，經(jīng)常會(huì)碰到用戶(hù)不方便提供這一 電源或需增加額外的器件而增加成本，這種芯片的應(yīng)用受到限制。 本實(shí)用新型綜合以上兩種供電方式，提出一種高壓LED驅(qū)動(dòng)芯片雙電源供電電路，在芯片上設(shè)兩個(gè)引腳VIN和VCC，靈活選擇其中一個(gè)供電方式。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種高壓LED驅(qū)動(dòng)芯片雙電源供電電路，包括電阻Res、齊納二極管、電壓調(diào)整器、低壓降線(xiàn)性穩(wěn)壓器、帶隙基準(zhǔn)電路，電阻Res和齊納二極管組成的電源接入電路的輸出連接電壓調(diào)整器的輸入和低壓降線(xiàn)性穩(wěn)壓器的一個(gè)輸入，電壓調(diào)整器的輸出連接芯片引腳VDD—BGR，低壓降線(xiàn)性穩(wěn)壓器的另一個(gè)輸入連接帶隙基準(zhǔn)電路Vref輸出，低壓降線(xiàn)性穩(wěn)壓器的輸出連接芯片引腳Vout，其特征在于，電阻Res和齊納二極管組成的電源接入電路輸出串接一個(gè)二極管后連接芯片引腳Vout芯片引腳VCC連接芯片引腳Vout。 本實(shí)用新型的用戶(hù)可以選擇用高壓電源給芯片供電，高壓電源經(jīng)過(guò)一外接電阻Res后連接到引腳VIN(電阻Res也可以集成于芯片內(nèi)，高壓電源先連接到引腳VIN，而后經(jīng)過(guò)電阻Res)，同時(shí)引腳VCC作為芯片的輸出可向片外提供一較低的穩(wěn)定電壓，為芯片外其它系統(tǒng)模塊和芯片內(nèi)部電路供電。用戶(hù)也可選用其它獨(dú)立低壓穩(wěn)定電源對(duì)芯片供電，此時(shí)把獨(dú)立電源電壓接到引腳vcc， vcc作為芯片的輸入向芯片內(nèi)部電路供電。這種情況下，引
腳VIN可以不接任何信號(hào)懸空處理，也可以接到引腳VCC上。當(dāng)VIN引腳懸空時(shí)它不起任何作用，接到引腳VCC可作為一個(gè)供電通路向芯片中部分電路提供電源。由此可見(jiàn)，用戶(hù)可不受驅(qū)動(dòng)芯片單電源供電的制約，靈活選定VIN、 VCC兩個(gè)芯片引腳接入電源。 圖l-(a)是傳統(tǒng)高壓LED驅(qū)動(dòng)芯片供電電路(集成電阻)。 圖l-(b)是傳統(tǒng)高壓LED驅(qū)動(dòng)芯片供電電路(片外電阻)。 圖2是本實(shí)用新型高壓LED驅(qū)動(dòng)芯片雙電源供電電路。 圖3是高壓電源VDCH直接供電圖2等效示意圖。 圖4是獨(dú)立低壓電源VDCL通過(guò)VCC供電圖2等效示意圖。 圖5是獨(dú)立低壓電源VDCL通過(guò)VIN和VCC供電圖2等效示意圖。 下面結(jié)合本實(shí)用新型的實(shí)施例及其附圖
作進(jìn)一步說(shuō)明。 如圖2所示，本實(shí)用新型高壓LED驅(qū)動(dòng)芯片雙電源供電電路組成如下電阻Resl和齊納二極管2、電壓調(diào)整器3、帶隙基準(zhǔn)6、低壓降線(xiàn)性穩(wěn)壓器5 (簡(jiǎn)稱(chēng)LD0)和二極管4。[0016] 電阻Resl和齊納二極管2組成的電源接入電路的輸出連接電壓調(diào)整器3的輸入和低壓降線(xiàn)性穩(wěn)壓器5的一個(gè)輸入，電壓調(diào)整器3的輸出連接芯片引腳VDD—BGR，低壓降線(xiàn)性穩(wěn)壓器5的另一個(gè)輸入連接帶隙基準(zhǔn)6的Vref輸出，低壓降線(xiàn)性穩(wěn)壓器5的輸出連接芯片引腳Vout，電阻Resl和齊納二極管2組成的電源接入電路輸出串接一個(gè)二極管4后連接芯片引腳Vout ;芯片引腳VCC連接芯片弓I腳Vout 。 本實(shí)用新型可以借用現(xiàn)有技術(shù)的做法，電阻Resl集成在芯片內(nèi)或者分立在芯片外，都與高壓電源輸入引腳VIN連接。 該高壓LED驅(qū)動(dòng)芯片雙電源供電電路工作原理如下 見(jiàn)圖2、圖3，當(dāng)采用高壓電源VDCH供電時(shí)，VDCH經(jīng)電阻1后輸入到VIN，再由齊納二極管2的反向擊穿特性知道V2電壓值等于其反向擊穿電壓。VIN作為電源輸入引腳，VCC作為L(zhǎng)D05輸出需要加一個(gè)較大的電容7穩(wěn)定其輸出電壓。由于V2的電壓高于Vout的電壓，故二極管4的PN結(jié)反偏，又因其兩端的反偏電壓不足以使其反向擊穿，所以二極管4斷路。此時(shí)，圖2的等效電路如圖3所示，VIN經(jīng)電阻1和齊納二極管2后輸出電壓V2直接提供給LD05提供電源。V2經(jīng)過(guò)電壓調(diào)整器3輸出電壓V1給帶隙基準(zhǔn)6供電。最后LD05根據(jù)帶隙基準(zhǔn)6提供的參考電壓Vref輸出一個(gè)精準(zhǔn)和穩(wěn)定電壓Vout作為芯片內(nèi)部電壓源，同時(shí)也可經(jīng)VCC引腳向芯片外部供電。 見(jiàn)圖2、圖4，當(dāng)芯片不用高壓電源供電而采用其他較低電壓VDCL供電時(shí)，電源直接接到VCC。由于LD05的輸出已直接接固定電源VDCL，其在電路中已不起作用，故可將其忽略。如果VIN懸空時(shí)，圖2的等效電路如圖4所示，VCC電壓經(jīng)過(guò)二極管4降低大約0. 7V后給電壓調(diào)整器3供電，電壓調(diào)整器3再輸出電壓VI給帶隙基準(zhǔn)電路6供電，芯片內(nèi)部其它模塊由VDCL直接供電。 見(jiàn)圖2、圖5，如果VIN接到VCC，則二極管4兩端電壓相等，二極管4可看作斷路，圖2的等效電路如圖5所示，VDCL直接給電壓調(diào)整器3和芯片內(nèi)部其他模塊供電(除帶隙基準(zhǔn))。 綜上所述，此高壓LED驅(qū)動(dòng)芯片雙電源供電電路可以有三種接入電源的途徑高壓電源VDCH直接供電；獨(dú)立低壓電源VDCL通過(guò)VCC供電；獨(dú)立低壓電源VDCL通過(guò)VIN和VCC供電。用戶(hù)可根據(jù)三種方案具體應(yīng)用自己選擇，從而增加了芯片的功能和應(yīng)用的靈活性。
權(quán)利要求一種高壓LED驅(qū)動(dòng)芯片雙電源供電電路，包括電阻Res、齊納二極管、電壓調(diào)整器、低壓降線(xiàn)性穩(wěn)壓器、帶隙基準(zhǔn)電路，電阻Res和齊納二極管組成的電源接入電路的輸出連接電壓調(diào)整器的輸入和低壓降線(xiàn)性穩(wěn)壓器的一個(gè)輸入，電壓調(diào)整器的輸出連接芯片引腳VDD_BGR，低壓降線(xiàn)性穩(wěn)壓器的另一個(gè)輸入連接帶隙基準(zhǔn)電路Vref輸出，低壓降線(xiàn)性穩(wěn)壓器的輸出連接芯片引腳Vout，其特征在于，電阻Res和齊納二極管組成的電源接入電路輸出串接一個(gè)二極管后連接芯片引腳Vout；芯片引腳VCC連接芯片引腳Vout。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述高壓LED驅(qū)動(dòng)芯片雙電源供電電路，其特征在于低壓降線(xiàn)性穩(wěn)壓器的輸出加一個(gè)電容。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述高壓LED驅(qū)動(dòng)芯片雙電源供電電路，其特征在于電阻Res集成在芯片內(nèi)，與高壓電源輸入引腳VIN連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述高壓LED驅(qū)動(dòng)芯片雙電源供電電路，其特征在于電阻Res分立在芯片外，與高壓電源輸入引腳VIN連接。
專(zhuān)利摘要一種高壓LED驅(qū)動(dòng)芯片雙電源供電電路，包括電阻Res、齊納二極管、電壓調(diào)整器、低壓降線(xiàn)性穩(wěn)壓器、帶隙基準(zhǔn)電路，電阻Res和齊納二極管組成的電源接入電路的輸出連接電壓調(diào)整器的輸入和低壓降線(xiàn)性穩(wěn)壓器的一個(gè)輸入，電壓調(diào)整器的輸出連接芯片引腳VDD_BGR，低壓降線(xiàn)性穩(wěn)壓器的另一個(gè)輸入連接帶隙基準(zhǔn)電路Vref輸出，低壓降線(xiàn)性穩(wěn)壓器的輸出連接芯片引腳Vout，其特征在于，電阻Res和齊納二極管組成的電源接入電路輸出串接一個(gè)二極管后連接芯片引腳Vout；芯片引腳VCC連接芯片引腳Vout。可以有三種接入電源的途徑高壓電源VDCH直接供電；獨(dú)立低壓電源VDCL通過(guò)VCC供電；獨(dú)立低壓電源VDCL通過(guò)VIN和VCC供電。用戶(hù)可根據(jù)三種方案具體應(yīng)用自己選擇，從而增加了芯片的功能和應(yīng)用的靈活性。
文檔編號(hào)H05B37/02GK201467513SQ20092007488
公開(kāi)日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月17日
發(fā)明者馮林, 肖國(guó)慶 申請(qǐng)人:上海沙丘微電子有限公司