實(shí)現(xiàn)LED恒定電流的漸進(jìn)啟動(dòng)/停止電路技術(shù)

采用安森美的NCP5604產(chǎn)品，在獲得精確匹配電流后，能精確驅(qū)動(dòng)任何顯示屏背光或小功率手電筒中的一組四個(gè)LED。由連接著IREF引腳和接地的外部電阻器設(shè)定輸出電流后，啟動(dòng)引腳直接控制芯片。此輸出端提供給每個(gè)LED恒定電流，使之在幾百微秒內(nèi)上升到設(shè)定值，借助參考引腳實(shí)現(xiàn)LED電流漸進(jìn)啟動(dòng)/停止。這種定制照明系統(tǒng)狀態(tài)的方法相對(duì)簡(jiǎn)便，并已獲廣泛應(yīng)用。本應(yīng)用描述了該漸進(jìn)技術(shù)相關(guān)電路?！　?/P>

參考電流

輸出電流是通過(guò)設(shè)定流入外部電阻器的參考電流來(lái)設(shè)定的。如圖1所示，內(nèi)部子電路提供外部電阻600 mV的偏置電壓。IREF引腳上的電壓通過(guò)連接到NMOS M3的運(yùn)算放大器U1和根據(jù)精確內(nèi)置帶隙電壓基準(zhǔn)產(chǎn)生的600 mV參考電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。流經(jīng)外部電阻器R2的電流通過(guò)PMOS M1 M2產(chǎn)生鏡像，在硅片級(jí)調(diào)整M1/M2大小，獲取1:10的比例。如此，M1流過(guò)1mA時(shí)，M2漏極可產(chǎn)生10mA。

電流流經(jīng)NMOS M4/M5產(chǎn)生的電流鏡像，這兩個(gè)器件的凈比例為1:25，此時(shí)10mA可在M5漏極產(chǎn)生250mA電流。由于外部LED連接到該漏極，因而流入LED的電流即為漏極電流，且該值僅與外部電阻器設(shè)定的參考電流和M1/M5總比率的乘積有關(guān)?！　?/P>

顯然，子電路設(shè)計(jì)用于支持應(yīng)用中需要的參考電流水平。由于每個(gè)LED最大負(fù)載電流為25 mA，參考電流最大值為100mA。如果外部電阻器下降到5.2 kΩ以下，參考電流將下降，且LED電流不能進(jìn)一步增大，參見(jiàn)NCP5604數(shù)據(jù)表中的公差?！　?/P>

上電次序　　

假設(shè)芯片連接到適當(dāng)?shù)碾娫矗ㄖ肰bat最小值為3V，最大值為5.5 V），啟動(dòng)引腳設(shè)置為高時(shí)，內(nèi)置系統(tǒng)被啟動(dòng)，參見(jiàn)圖2。此時(shí)，外部?jī)?chǔ)能電容充電完成前，LED無(wú)電流流過(guò)，Vout電壓必須高于正向電流產(chǎn)生前的LED Vf。另一方面，有意限制電池的啟動(dòng)輸入電流，儲(chǔ)能電容上電壓的上升時(shí)間同樣受到限制，而啟動(dòng)LED需要200ms。當(dāng)然，對(duì)肉眼來(lái)說(shuō)，200ms極快，同時(shí)對(duì)最終用戶來(lái)說(shuō)，該照明轉(zhuǎn)瞬即逝。

另一方面，若LED關(guān)斷，或正向電流關(guān)閉，儲(chǔ)能電容緩慢放電：轉(zhuǎn)換器不會(huì)從零重新啟動(dòng)，無(wú)需200ms也可達(dá)到LED Vf?！　?/P>

漸進(jìn)啟動(dòng)/停止過(guò)程　　

基本概念是當(dāng)啟用信號(hào)設(shè)置為高或低時(shí)，逐漸打開(kāi)/關(guān)閉LED，而不使用MCU端口上額外的輸入/輸出引腳。由于芯片未集成可編程寄存器，不可能用純數(shù)字的方法提供該功能。替代方法是采用連接內(nèi)置參考電流的模擬結(jié)構(gòu)以控制LED電流。

可以用偽鏡像結(jié)構(gòu)中的NPN晶體管開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單的應(yīng)用，強(qiáng)制參考電流按照如圖3的PSPICE模型所示流入IREF引腳。電流鏡像代表NCP5604電路，漸進(jìn)功能