CN109640444B - 一种led过温调节电路及芯片 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED过温调节电路及芯片，所述过温调节电路包括第一正温度电阻、负温度二极管、第一电流源、第二电流源、比较器、第三电流源、第二十三MOS管、第二正温度电阻以及第二三极管。本发明中的调节端口的电压随系统温度上升下降，当系统温度上升到一定值时调节端口的电压下降10％，如果此时系统温度继续上升，则调节端口电压下降斜率加大，直到调节端口电压接近0,所以LED永远不灭，当温度达到一个平衡值时，LED等维持恒定的亮度，因此避免了闪灯的发生。本发明作为一种LED过温调节电路及芯片，广泛适用于LED光源的驱动技术领域。

Description

一种LED过温调节电路及芯片

技术领域

本发明涉及本发明涉及LED光源的驱动技术领域，尤其是涉及一种LED过温调节电路及芯片。

背景技术

LED是特性敏感的半导体器件，又具有负温度特性，因而在应用过程中需要对其进行稳定工作状态和保护，从而产生了驱动的概念。LED是2～3伏的低电压驱动，必须要设计复杂的驱动电路，不同用途的LED灯，要配备不同的驱动电路。驱动电路主要包括驱动芯片和其外围电路，驱动芯片的的主要作用是给LED灯提供稳定的电源。当LED光源工作时间过久时，LED驱动芯片的温度也会急剧上升，在超过额定的工作温度范围时，易于被烧毁。因此，LED驱动芯片必须得具备过温保护的功能。

现有LED驱动芯片通常采用迟滞式的过温保护电路，如图1所示，随着温度的上升，电压A由于正温度系数随温度上升而上升，电压B由于负温度系数随温度上升而下降。当温度上升T2时，A大于B，M1被关闭，电压A变得更高，此时OTP为高，故而系统关闭，当温度下降到T1时，系统又正常工作；当温度上升到T2时，OTP又变为高电平，系统再一次关闭，周而复始，LED表现为闪灯现象。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的是提供一种不会出现闪灯现象的LED过温调节电路及芯片。

本发明所采用的技术方案是：

一种LED过温调节电路，包括：第一正温度电阻、负温度二极管、第一电流源、第二电流源、比较器、第三电流源、第二十三MOS管、第二正温度电阻、第二三极管以及调节端口，

所述第一电流源的正端分别与所述比较器的反向输入端和第一正温度电阻的一端连接，所述第一正温度电阻的另一端与地连接；

所述第二电流源的正端分别与所述比较的正向输入端和所述负温度二极管的正端连接，所述负温度二极管的负端与地连接；

所述第三电流源的正端与所述第二十三MOS管的源极连接，所述比较器的输出端与所述第二十三MOS管的栅极连接，

所述第二十三MOS管的漏极分别与所述第二三极管的基极和第二正温度电阻的一端连接，所述第二正温度电阻的另一端与地连接，所述第二三极管的发射极与地连接，所述第二三极管的集电极与调节端口连接，

所述第一电流源的负端、所述第二电流源的负端以及所述第三电流源的负端均与电源电压连接。

进一步，所述比较器包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第四电流源以及第五电流源，

所述第一MOS管的栅极和所述第二MOS管的栅极连接，所述第一MOS管的源极和所述第二MOS管的源极均与地连接，

所述第五MOS管的栅极和所述第一电流源的正端连接，所述第六MOS管的栅极和所述第二电流源的正端连接，所述第五MOS管的源极和所述第六MOS管的源极均与所述第四电流源的正端连接，所述第四电流源的负端与电源电压连接，

所述第二MOS管的漏极分别与所述第六MOS管的漏极和所述第三MOS管的栅极连接，所述第三MOS管的漏极与地连接，所述第三MOS管的漏极与第五电流源的正端连接，所述第五电流源的负端与电源电压连接，所述第三MOS管的源极与地连接，

所述第一MOS管的漏极与所述第五MOS管的漏极和第二MOS管的栅极连接。

进一步，所述第一电流源包括第十一MOS管和第十二MOS管，所述第十一MOS管的漏极与所述第十二MOS管的源极连接，所述第十一MOS管的栅极和所述第十二MOS管的栅极分别与所述第一输入信号VB1和所述第二输入信号VB2连接，所述第十一MOS管的源极与电源电压连接，所述第十二MOS管的漏极与所述第五MOS管的栅极连接。

进一步，所述第二电流源包括第十三MOS管和第十四MOS管，所述第十三MOS管的漏极与所述第十四MOS管的源极连接，所述第十三MOS管的栅极和所述第十四MOS管的栅极分别与所述第一输入信号VB1和所述第二输入信号VB2连接，所述第十三MOS管的源极与电源电压连接，所述第十四MOS管的漏极与所述第六MOS管的栅极连接。

进一步，所述第三电流源包括第十九MOS管和第二十MOS管，所述第十九MOS管的漏极与所述第二十MOS管的源极连接，所述第十九MOS管的栅极和所述第二十MOS管的栅极分别与所述第一输入信号VB1和所述第二输入信号VB2连接，所述第十九MOS管的源极与电源电压连接，所述第二十MOS管的漏极与所述第二十三MOS管的源极连接。

进一步，所述第四电流源包括第十五MOS管和第十六MOS管，所述第十五MOS管的漏极与所述第十六MOS管的源极连接，所述第十五MOS管的栅极和所述第十六MOS管的栅极分别与所述第一输入信号VB1和所述第二输入信号VB2连接，所述第十五MOS管的源极与电源电压连接，所述第十六MOS管的漏极与所述第六MOS管的源极连接。

进一步，所述第五电流源包括第十七MOS管和第十八MOS管，所述第十七MOS管的漏极与所述第十八MOS管的源极连接，所述第十七MOS管的栅极和所述第十八MOS管的栅极分别与所述第一输入信号VB1和所述第二输入信号VB2连接，所述第十七MOS管的源极与电源电压连接，所述第十八MOS管的漏极与所述第三MOS管的源极连接。

进一步，所述第五MOS管、所述第六MOS管、所述第十一MOS管、所述第十二MOS管、所述第十三MOS管、所述第十四MOS管、所述第十九MOS管、所述第二十MOS管、所述第十五MOS管、所述第十六MOS管、所述第十七MOS管、所述第十八MOS管、第十九MOS管、第二十MOS管以及第二十三MOS管均为P型MOS管。

进一步，所述第一MOS管、所述第二MOS管以及所述第三MOS管均为N型MOS管。

本发明还提供了一种LED过温调节芯片，包括：如权上述的LED过温调节电路。

本发明的有益效果是：本发明中的调节端口的电压随系统温度上升下降，当系统温度上升到一定值时调节端口的电压下降10％，如果此时系统温度继续上升，则调节端口电压下降斜率加大，直到调节端口电压接近0,所以LED永远不灭，当温度达到一个平衡值时，LED等维持恒定的亮度。因此避免了闪灯的发生。

附图说明

图1是现有技术中的过温调节电路的电路原理图；

图2是本发明一具体实施例中一种LED过温调节电路的电路原理图；

图3是本发明另一具体实施例中一种LED过温调节电路的电路原理图；

图4是本发明一具体实施例中决定LED灯电流大小的参考电压与温度的曲线图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图2所示，一种LED过温调节电路，包括：第一正温度电阻R1、负温度二极管D1、第一电流源IB1、第二电流源IB2、比较器U1、第三电流源IB2、第二十三MOS管MP13、第二正温度电阻R2以及第二三极管Q2，所述第一电流源IB1的正端分别与所述比较器U1的反向输入端和第一正温度电阻R1的一端连接，所述第一正温度电阻R1的另一端与地连接；所述第二电流源IB2的正端分别与所述比较的正向输入端和所述负温度二极管D1的正端连接，所述负温度二极管D1的负端与地连接；所述第三电流源IB2的正端与所述第二十三MOS管MP13的源极连接，所述比较器U1的输出端与所述第二十三MOS管MP13的栅极连接，所述第二十三MOS管MP13的漏极分别与所述第二三极管Q2的基极和第二正温度电阻R2的一端连接，所述第二正温度电阻R2的另一端与地连接，所述第二三极管Q2的发射极与地连接，所述第二三极管Q2的集电极与调节端口连接，所述第一电流源IB1的负端、所述第二电流源IB2的负端以及所述第三电流源IB2的负端均与电源电压连接。

工作原理：负温度二极管D1，随系统温度上升，VX2随温度上升而下降，第一正温度电阻R1随系统温度上升，电阻阻值降低，VX1随温度上升而上升，当VX1大于VX2时,OTP_L变为低电平，第二十三MOS管MP13逐渐导通，VBASE电压逐渐变大，由于第二正温度电阻R2的正温度系数导致其阻值随温度上升而上升，第二三极管Q2基极电压逐渐增大,调节端口VREF电压逐渐被拉低，线性恒流驱动LED灯的电流与VREF电压成正比。

如图4所示，调节端口VREF电压随温度变化的波形图，当温度上升到Vth1时，调节端口VREF(参考电压)的电压开始下降，当温度上升到VTH2时VREF下降10％，如果此时系统温度继续上升，则调节端口VREF的电压下降斜率加大，直到调节端口VREF电压接近0,所以LED永远不灭，当温度达到一个平衡值时，LED等维持恒定的亮度。因此避免了闪灯的发生。

如图3所示，其示出了一种LED过温调节电路的具体原理图，其中所述比较器包括第一MOS管MN1、第二MOS管MN2、第三MOS管MN3、第五MOS管MP11、第六MOS管MP12、第四电流源以及第五电流源，所述第一MOS管MN1的栅极和所述第二MOS管MN2的栅极连接，所述第一MOS管MN1的源极和所述第二MOS管MN2的源极均与地连接，所述第五MOS管MP11的栅极和所述第一电流源IB1的正端连接，所述第六MOS管MP12的栅极和所述第二电流源IB2的正端连接，所述第五MOS管MP11的源极和所述第六MOS管MP12的源极均与所述第四电流源的正端连接，所述第四电流源的负端与电源电压连接，所述第二MOS管MN2的漏极分别与所述第六MOS管MP12的漏极和所述第三MOS管MN3的栅极连接，所述第三MOS管MN3的漏极与地连接，所述第三MOS管MN3的漏极与第五电流源的正端连接，所述第五电流源的负端与电源电压连接，所述第一MOS管MN1的漏极与所述第五MOS管MP11的漏极和第二MOS管的栅极连接。

进一步作为优选的实施方式，所述第一电流源IB1包括第十一MOS管MP1和第十二MOS管MP2，所述第十一MOS管MP1的漏极与所述第十二MOS管MP2的源极连接，所述第十一MOS管MP1的栅极和所述第十二MOS管MP2的栅极分别与所述第一输入信号VB1和所述第二输入信号VB2连接，所述第十一MOS管MP1的源极与电源电压连接，所述第十二MOS管MP2的漏极与所述第五MOS管MP11的栅极连接。

进一步作为优选的实施方式，所述第二电流源IB2包括第十三MOS管MP3和第十四MOS管MP4，所述第十三MOS管MP3的漏极与所述第十四MOS管MP4的源极连接，所述第十三MOS管MP3的栅极和所述第十四MOS管MP4的栅极分别与所述第一输入信号VB1和所述第二输入信号VB2连接，所述第十三MOS管MP3的源极与电源电压连接，所述第十四MOS管MP4的漏极与所述第六MOS管MP12的栅极连接。

进一步作为优选的实施方式，所述第三电流源IB3包括第十九MOS管MP9和第二十MOS管MP20，所述第十九MOS管MP9的漏极与所述第二十MOS管MP20的源极连接，所述第十九MOS管MP9的栅极和所述第二十MOS管MP20的栅极分别与所述第一输入信号VB1和所述第二输入信号VB2连接，所述第十九MOS管MP9的源极与电源电压连接，所述第二十MOS管10的漏极与所述第二十三MOS管MP13的源极连接。

进一步作为优选的实施方式，所述第四电流源包括第十五MOS管MP5和第第十六MOS管MP6，所述第十五MOS管MP5的漏极与所述第第十六MOS管MP6的源极连接，所述第十五MOS管MP5的栅极和所述第第十六MOS管MP6的栅极分别与所述第一输入信号VB1和所述第二输入信号VB2连接，所述第十五MOS管的源极MP5与电源电压连接，所述第十六MOS管MP6的漏极与所述第六MOS管MP12的源极连接。

进一步作为优选的实施方式，所述第五电流源包括第十七MOS管MP7和第十八MOS管MP8，所述第十七MOS管MP7的漏极与所述第十八MOS管MP8的源极连接，所述第十七MOS管MP7的栅极和所述第十八MOS管MP8的栅极分别与所述第一输入信号VB1和所述第二输入信号VB2连接，所述第十七MOS管MP7的源极与电源电压连接，所述第十八MOS管MP8的漏极与所述第三MOS管MN3的源极连接。

进一步作为优选的实施方式，所述第五MOS管MP11、所述第六MOS管MP12、所述第十一MOS管MP1、所述第十二MOS管MP2、所述第十三MOS管MP3、所述第十四MOS管MP4、所述第十九MOS管MP9、所述第二十MOS管MP20、所述第十五MOS管MP5、所述第第十六MOS管MP6、所述第十七MOS管MP7、所述第十八MOS管MP8、第十九MOS管MP9、第二十MOS管MP10以及第二十三MOS管MP13均为P型MOS管。

进一步作为优选的实施方式，所述第一MOS管MN1、所述第二MOS管MN2、所述第三MOS管MN3均为N型MOS管。

本发明还提供了一种LED过温调节芯片，包括：如权上述的LED过温调节电路。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (6)

1.一种LED过温调节电路，其特征在于，包括：第一正温度电阻、负温度二极管、第一电流源、第二电流源、比较器、第三电流源、第二十三MOS管、第二正温度电阻、第二三极管以及调节端口，

所述第一电流源的正端分别与所述比较器的反向输入端和所述第一正温度电阻的一端连接，所述第一正温度电阻的另一端与地连接；

所述第二电流源的正端分别与所述比较器的正向输入端和所述负温度二极管的正端连接，所述负温度二极管的负端与地连接；

所述第三电流源的正端与所述第二十三MOS管的源极连接，所述比较器的输出端与所述第二十三MOS管的栅极连接，

所述第二十三MOS管的漏极分别与所述第二三极管的基极和所述第二正温度电阻的一端连接，所述第二正温度电阻的另一端与地连接，所述第二三极管的发射极与地连接，所述第二三极管的集电极与所述调节端口连接，

所述第一电流源的负端、所述第二电流源的负端以及所述第三电流源的负端均与电源电压连接;

所述比较器包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第四电流源以及第五电流源，

所述第一MOS管的栅极和所述第二MOS管的栅极连接，所述第一MOS管的源极和所述第二MOS管的源极均与地连接，

所述第五MOS管的栅极和所述第一电流源的正端连接，所述第六MOS管的栅极和所述第二电流源的正端连接，所述第五MOS管的源极和所述第六MOS管的源极均与所述第四电流源的正端连接，所述第四电流源的负端与所述电源电压连接，

所述第二MOS管的漏极分别与所述第六MOS管的漏极和所述第三MOS管的栅极连接，所述第三MOS管的漏极与地连接，所述第三MOS管的漏极与所述第五电流源的正端连接，所述第五电流源的负端与所述电源电压连接，所述第三MOS管的源极与地连接，

所述第一MOS管的漏极与所述第五MOS管的漏极和所述第二MOS管的栅极连接;

所述第一电流源包括第十一MOS管和第十二MOS管，所述第十一MOS管的漏极与所述第十二MOS管的源极连接，所述第十一MOS管的栅极和所述第十二MOS管的栅极分别与第一输入信号VB1和第二输入信号VB2连接，所述第十一MOS管的源极与所述电源电压连接，所述第十二MOS管的漏极与所述第五MOS管的栅极连接;

所述第二电流源包括第十三MOS管和第十四MOS管，所述第十三MOS管的漏极与所述第十四MOS管的源极连接，所述第十三MOS管的栅极和所述第十四MOS管的栅极分别与所述第一输入信号VB1和所述第二输入信号VB2连接，所述第十三MOS管的源极与所述电源电压连接，所述第十四MOS管的漏极与所述第六MOS管的栅极连接；

所述第三电流源包括第十九MOS管和第二十MOS管，所述第十九MOS管的漏极与所述第二十MOS管的源极连接，所述第十九MOS管的栅极和所述第二十MOS管的栅极分别与所述第一输入信号VB1和所述第二输入信号VB2连接，所述第十九MOS管的源极与所述电源电压连接，所述第二十MOS管的漏极与所述第二十三MOS管的源极连接。

2.根据权利要求1所述的LED过温调节电路，其特征在于，所述第四电流源包括第十五MOS管和第十六MOS管，所述第十五MOS管的漏极与所述第十六MOS管的源极连接，所述第十五MOS管的栅极和所述第十六MOS管的栅极分别与所述第一输入信号VB1和所述第二输入信号VB2连接，所述第十五MOS管的源极与所述电源电压连接，所述第十六MOS管的漏极与所述第六MOS管的源极连接。

3.根据权利要求2所述的LED过温调节电路，其特征在于，所述第五电流源包括第十七MOS管和第十八MOS管，所述第十七MOS管的漏极与所述第十八MOS管的源极连接，所述第十七MOS管的栅极和所述第十八MOS管的栅极分别与所述第一输入信号VB1和所述第二输入信号VB2连接，所述第十七MOS管的源极与所述电源电压连接，所述第十八MOS管的漏极与所述第三MOS管的源极连接。

4.根据权利要求3所述的LED过温调节电路，其特征在于，所述第五MOS管、所述第六MOS管、所述第十一MOS管、所述第十二MOS管、所述第十三MOS管、所述第十四MOS管、所述第十九MOS管、所述第二十MOS管、所述第十五MOS管、所述第十六MOS管、所述第十七MOS管、所述第十八MOS管以及所述第二十三MOS管均为P型MOS管。

5.根据权利要求1所述的LED过温调节电路，其特征在于，所述第一MOS管、所述第二MOS管以及所述第三MOS管均为N型MOS管。

6.一种LED过温调节芯片，其特征在于，包括：如权利要求1至5任一项所述的LED过温调节电路。