一款用于白光LED驅(qū)動(dòng)的電流型電荷泵設(shè)計(jì)方案
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3、振蕩器
本文設(shè)計(jì)一個(gè)600 kHz定頻率電流控制振蕩器，原理如圖12，首先假設(shè)Q端為“0”，則PMOS管M1導(dǎo)通，電流源通過(guò)M1向C1充電，同時(shí)PMOS管M3導(dǎo)通，R1無(wú)效，此時(shí)比較器反相端電壓VTH=VDD-R2I3，等C1兩端電壓略大于VTH時(shí)，比較器輸出高電平，使Q端變?yōu)椤?”，C1通過(guò)NMOS管M2進(jìn)行放電，同時(shí)M3截止，R1與R2串聯(lián)，此時(shí)比較器反相端電壓VTL=VDD-（R1+R2）I3，等到C1兩端電壓略小于VTL時(shí)，比較器輸出又發(fā)生翻轉(zhuǎn)，周而復(fù)始。波形通過(guò)4個(gè)反相器的整形，輸出600 kHz的方波。設(shè)I1為充電電流，I2為放電電流，T1為充電周期，T2為放電周期，則振蕩器的頻率為：
調(diào)節(jié)充放電電流，使I1=I2=IC，則振蕩頻率可表示為：
式中：IC為充放電電流。圖13為振蕩器輸出及C1電容上的電壓仿真波形。
該電荷泵還包括帶隙基準(zhǔn)電路，溫度保護(hù)電路，軟啟動(dòng)電路等等，限于篇幅，在此不作累述。
4、結(jié)論
本文分享了一個(gè)用于白光LED驅(qū)動(dòng)的電流型電荷泵的設(shè)計(jì)方案，周邊只使用3個(gè)小的陶瓷電容器，可驅(qū)動(dòng)4個(gè)白光LED，單路最大輸出電流20 mA.與電壓型電荷泵相比，不同LED之間亮度匹配較好，由于不需要鎮(zhèn)流電阻，因此節(jié)省了面積。電路采用1.5×分?jǐn)?shù)倍頻模式，效率可達(dá)93%.具有32 級(jí)數(shù)字調(diào)光功能，可以滿足不同需要。根據(jù)CSMC 0.6 μm工藝，通過(guò)Cadence Spectre軟件進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果表明，該電路滿足設(shè)計(jì)方案的要求，具有較廣闊的應(yīng)用前景。
評(píng)論