專利名稱：集成高壓功率igbt器件單片led驅(qū)動(dòng)芯片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路技術(shù)。
技術(shù)背景
高壓降壓式LED驅(qū)動(dòng)控制芯片是指可在85VAC ^5VAC通用交流輸入范圍內(nèi)直接驅(qū)動(dòng)LED穩(wěn)定可靠、高效率工作的一類LED驅(qū)動(dòng)IC。由于常常用于照明LED的驅(qū)動(dòng)控制， 電流往往都比較大?，F(xiàn)有技術(shù)的各種驅(qū)動(dòng)電路存在總體成本高、外圍電路復(fù)雜的缺陷。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能適應(yīng)從18V到450V的輸入電壓范圍的 LED驅(qū)動(dòng)芯片。
本發(fā)明解決所述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，集成高壓功率IGBT器件單片LED驅(qū)動(dòng)芯片，其特征在于，芯片內(nèi)集成有下述部分regulator線性調(diào)整器、Toff關(guān)斷時(shí)間定時(shí)器、DIM調(diào)光控制器、PWM信號發(fā)生器、DRV功率管驅(qū)動(dòng)模塊、低壓功率器件、外部高壓功率器件的柵極置位電路、保護(hù)電路和IGBT高壓功率器件；regulator線性調(diào)整器與IGBT高壓功率器件的輸出端連接；Toff關(guān)斷時(shí)間定時(shí)器、DIM調(diào)光控制器、保護(hù)電路與PWM信號發(fā)生器連接；PWM信號發(fā)生器通過DRV功率管驅(qū)動(dòng)模塊連接低壓功率器件的柵極；IGBT高壓功率器件的柵極與柵極置位電路連接，輸出端與低壓功率器件的輸入端連接。
所述保護(hù)電路包括負(fù)載開路短路保護(hù)電路、過流保護(hù)電路和過溫保護(hù)電路。
本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明采用革新的架構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)在85VAC ^5VAC通用交流輸入范圍可穩(wěn)定可靠工作，保證系統(tǒng)的高效能，并且降低了外圍電路的復(fù)雜性。本發(fā)明的芯片內(nèi)置700V IGBT功率器件，在驅(qū)動(dòng)LED同時(shí)，為IC提供工作電源。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。


圖1為本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的整體應(yīng)用方案由LED驅(qū)動(dòng)芯片及其外圍電路構(gòu)成。LED驅(qū)動(dòng)IC由 regulator線性調(diào)整器l、Toff關(guān)斷時(shí)間定時(shí)器2、DIM調(diào)光控制器3、PWM信號發(fā)生器4、DRV 功率管驅(qū)動(dòng)模塊5、低壓功率器件6、外部高壓功率器件的柵極置位電路7、高壓功率管17、 保護(hù)電路8構(gòu)成，保護(hù)電路8包括負(fù)載開路短路保護(hù)電路、過流保護(hù)電路和過溫保護(hù)電路。 外圍電路由標(biāo)準(zhǔn)的全橋整流電路12、高壓輸入的BUCK降壓電路13、14、15、16，和采樣電阻 18構(gòu)成。
LED驅(qū)動(dòng)IC以固定關(guān)斷時(shí)間控制模式驅(qū)動(dòng)內(nèi)部低壓功率器件6，其固定關(guān)斷時(shí)間由Toff關(guān)斷時(shí)間定時(shí)器2通過外部電阻編程決定。為了保正亮度恒定并增強(qiáng)LED的可靠性，外部高亮LED串14采用恒流方式控制，而不是恒壓控制，其恒流值由外部采樣電阻18 決定，變化范圍從幾毫安到1安培。高壓功率管17在驅(qū)動(dòng)LED同時(shí)，為IC提供工作電源。 此IC提供了模擬和數(shù)字LED調(diào)光功能，模擬調(diào)光通過外部分壓電阻能將LED的輸出電流設(shè)定在零和它的最大值之間的任何值，數(shù)字調(diào)光則通過一個(gè)低頻的PWM調(diào)光信號在0-100% 的占空比下進(jìn)行調(diào)光。
本發(fā)明在IC內(nèi)部集成的高壓功率器件17除了要驅(qū)動(dòng)外部高亮LED串14，還要為該IC提供電源，即作為regulator線性調(diào)整器1的輸入，這就要求其浮動(dòng)電壓至少大于該 IC的電源電壓VDD，外部電容19保證了電源電壓VDD的穩(wěn)定。
依據(jù)本發(fā)明，IC內(nèi)部集成的高壓功率器件17是IGBT，電流導(dǎo)通能力強(qiáng)，面積小，便于集成。IC內(nèi)部集成的高壓功率器件17是能夠耐壓700V的IGBT，可以保證該器件關(guān)斷時(shí)能夠承受可能的大電壓。
IC內(nèi)部集成的高壓功率器件17應(yīng)具有的結(jié)構(gòu)特性是，其反向阻斷電壓(BVds)可以達(dá)到700V ；根據(jù)芯片輸出功率大小選擇功率管的導(dǎo)通電阻，可實(shí)現(xiàn)芯片功耗及功率輸出的最優(yōu)折中；自隔離器件，可與中低壓器件有效集成在一起，工藝簡單(單片集成的要求)。
說明書已經(jīng)充分說明本發(fā)明的原理和必要技術(shù)內(nèi)容，普通技術(shù)人員能夠依據(jù)說明書實(shí)施本發(fā)明，本發(fā)明的各單元電路為成熟現(xiàn)有的技術(shù)，故不再贅述例如模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)等更加具體的技術(shù)細(xì)節(jié)。
權(quán)利要求
1.集成高壓功率IGBT器件單片LED驅(qū)動(dòng)芯片，其特征在于，芯片內(nèi)集成有下述部分 regulator線性調(diào)整器(1)、Toff關(guān)斷時(shí)間定時(shí)器0)、DIM調(diào)光控制器(3)、PWM信號發(fā)生器 ⑷、DRV功率管驅(qū)動(dòng)模塊(5)、低壓功率器件(6)、外部高壓功率器件的柵極置位電路(7)、 保護(hù)電路⑶和IGBT高壓功率器件(17) ；regulator線性調(diào)整器(1)與IGBT高壓功率器件(17)的輸出端連接；Toff關(guān)斷時(shí)間定時(shí)器(2)、DIM調(diào)光控制器(3)、保護(hù)電路(8)與PWM 信號發(fā)生器(4)連接；PWM信號發(fā)生器(4)通過DRV功率管驅(qū)動(dòng)模塊( 連接低壓功率器件(6)的柵極；IGBT高壓功率器件(17)的柵極與柵極置位電路(7)連接，輸出端與低壓功率器件(6)的輸入端連接。
2.如權(quán)利要求1所述的集成高壓功率IGBT器件單片LED驅(qū)動(dòng)芯片，其特征在于，所述保護(hù)電路(8)包括負(fù)載開路短路保護(hù)電路、過流保護(hù)電路和過溫保護(hù)電路。
全文摘要
集成高壓功率IGBT器件單片LED驅(qū)動(dòng)芯片，涉及集成電路技術(shù)。芯片內(nèi)集成有regulator線性調(diào)整器、Toff關(guān)斷時(shí)間定時(shí)器、DIM調(diào)光控制器、PWM信號發(fā)生器、DRV功率管驅(qū)動(dòng)模塊、低壓功率器件、外部高壓功率器件的柵極置位電路、保護(hù)電路和IGBT高壓功率器件；regulator線性調(diào)整器與IGBT高壓功率器件的輸出端連接；Toff關(guān)斷時(shí)間定時(shí)器、DIM調(diào)光控制器、保護(hù)電路與PWM信號發(fā)生器連接；PWM信號發(fā)生器通過DRV功率管驅(qū)動(dòng)模塊連接低壓功率器件的柵極；IGBT高壓功率器件的柵極與柵極置位電路連接，輸出端與低壓功率器件的輸入端連接。本發(fā)明采用革新的架構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)在85VAC～265VAC通用交流輸入范圍可穩(wěn)定可靠工作，保證系統(tǒng)的高效能。
文檔編號H05B37/02GK102523652SQ20111041142
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月13日
發(fā)明者于廷江, 劉劍, 李文昌, 黃云川, 黃國輝 申請人:成都成電硅海科技股份有限公司