[实用新型]一种可调恒流源

说明书

技术领域

本实用新型属于功率集成技术领域，具体涉及一种大功率线性可调恒流源的设计。

背景技术

LED(Light Emitting Diode)，发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。典型LED驱动器方案包括电阻、线性LED驱动器、开关LED驱动器及创新的照明管理LED驱动器等。一般而言，根据应用中LED电流大小的不同，在20到200mA的低电流应用中，可以选用分立元件(即电阻)或线性驱动方案；在200至500mA的中等电流应用中，可以选用线性或开关驱动器方案；而在大于500mA的大电流应用中，一般选择开关驱动器方案。

现有的应用于200至500mA的大功率线性恒流源如图1所示，包括：放大器EA0、功率晶体管M0、检测电阻单元Rs，具体连接关系为：检测电阻的一端接地，另一端接在N型功率晶体管M0的第二导通极，并连到放大器EA的反相输入端。放大器EA的同相输入端连接到参考电压Vctrl，放大器EA的输出端接在功率晶体管M0的控制极。功率晶体管M0的第二导通极接在负载(可以是LEDs)的第二端口，负载(可以是LEDs)的第一端口接到VCC。这样的技术方案要实现调光功能就须调节Vctrl的电压值，当Vctrl电压很低，即恒流源的电流值至较小时，功率晶体管的压降将会大增，使得恒流源效率降低；同时该技术方案若用在PWM调节的情况下，利用放大器EA进行功率晶体管M0电流的调制，在一定的电流前提下，PWM的频率将提不上去，这样就限制了恒流源的应用范围，例如应用在LED恒流时会出现频闪的情况，同时该方案中外接的参考电压增加了外围电路的复杂性，并且由于工艺条件的限制，之前较早应用该方案的工艺多数是BJT或者CMOS，BJT工艺条件下，实现低功耗需要其他方面的折中考虑，例如降低电路的速度，若要实现PWM调节，功率晶体管MO的第一导通极需要保证足够的耐压，CMOS工艺下将无法实现。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有的功率线性恒流源存在的上述问题，提出了一种可调恒流源。

本实用新型技术方案为：一种可调恒流源，包括：基准电压单元、PWM单元、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管，第一电阻单元、第二电阻单元，第一放大器和第二放大器，功率晶体管和检测电阻单元，其中，基准电压单元用于产生基准电压，PWM单元用于产生PWM信号；

具体连接关系为：检测电阻的一端接地，另一端接在功率晶体管的第二导通极，并连到第二放大器的反相输入端，第二放大器的输出端与第七晶体管的控制极和第六晶体管的控制极相连接，第二导通极接在第一电阻单元的第一端口，第一电阻单元的第二端口接在第二电阻单元的第一端口，第二电阻单元第二端口接地，同时第一电阻单元的第二端口接在第二放大器的同相输入端，第七晶体管的第二导通极连接到第一放大器的反相输入端，基准电压单元的输出端接在第一放大器的同相输入端，第六晶体管的第二导通极与第四晶体管的第一导通极相连接，PWM单元的输出端与第一晶体管的控制极和第二晶体管的控制极相连，第一晶体的第一导通极连接到第一放大器的输出端，第二导通极接地；

第二晶体管的第二导通极接地，第一导通极接在第三晶体管的控制极和第二导通极，第三晶体管的第二导通极接地，外部的参考电流源输入到第三晶体管的控制极；第三晶体管的控制极和第四晶体管的控制极相连，第四晶体管的第一导通极连接在第五晶体管的控制极，第五晶体管的第一导通极、第六晶体管的第一导通极和第七晶体管的第一导通极均与外部的第一电压源相连，第二导通极接在第一放大器的输出端和功率晶体管的控制极，功率晶体管的第二导通极作为所述可调恒流源的输出端。

进一步的，所述PWM单元包括：第三比较器、第四比较器、第五比较器，第三电阻单元、第一电容、RS触发器、第九晶体管，具体连接关系为：第三电阻单元的第一端口和第三比较器的反相端相连接并同时与外部的基准电压相连，第二端口与第一电容的第一端口相连接，第一电容的第二端口接地，第一电容的第一端口又同时与第三比较器的同相端、第四比较器的反相端、第九晶体管的第一导通极和第五比较器的反相端相连接，第四比较器的同相端接地；第三比较器的输出端接在RS触发器的S端，第四比较器的输出端接在RS触发器的R端，RS触发器的输出端接在第九晶体管的控制极，第九晶体管的第二导通极接地，第五比较器的同相端接外部的参考电压，第五比较器的输出端即为所述PWM单元的输出端。