CN203206564U - 高压led驱动芯片的供电电路 - Google Patents
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Abstract
高压LED驱动芯片的供电电路，电阻和齐纳二极管组成的电源连接电压调整器输入端，并通过串接一个二极管后连接芯片引脚Vout，该芯片引脚Vout连接引脚VCC，电压调整器输出端连接芯片引脚VDD_BGR，低压降线性稳压器另一个输入端连接带隙基准电路的输出端Vref，低压降线性稳压器输出端连接芯片引脚Vout，电阻和齐纳二极管组成的电源连接低压降线性稳压器电源输入端之间置有开关管，该开关管的控制极与比较器输出端连接，该比较器输入端连接由电阻Res和齐纳二极管组成的电源，另一输入端连接芯片引脚VCC。本实用新型有多种接入电源途径，用户可根据具体方案自己选择应用，从而增加了芯片的功能和应用的灵活性。
Description
技术领域
本实用新型涉及高压LED驱动芯片的集成电路设计，特别是一种用于高压LED驱动芯片的电源电路的改进。
背景技术
LED灯工作电压常常达到几十伏或者几百伏。对于用在高压环境中的LED驱动芯片，目前几乎都采用单电源供电。
有的芯片采用系统中的高压电源直接供电，如图1-（a）、图1-（b）所示，高压电源不但给LED提供电压，还给整个芯片提供电压。高电压经由电阻和齐纳二极管组成的电路输出电压V2，由齐纳二极管的反向击穿特性知其输出电压V2为其反向击穿电压，此电压近似为一常数。V2给LDO（低压降线性稳压器）和电压调整器供电。内部电压调整器输出一粗糙的电压VDD_BGR给带隙基准电路供电。LDO最终根据带隙基准电压Vref输出一个精确、稳定的电压给芯片内部供电。所述的电阻可以集成在芯片内部，图1-（a）所示，有时由于电源电压高达几百伏，而芯片采用的工艺只能承受几十伏的电压，此时电阻不能集成，采用片外分立元件，如图1-（b）所示。采用分立电阻可根据电源的变化调节电阻阻值从而调节流过齐纳二极管的电流，减少不必要的电流浪费，具有更强的灵活性。有的芯片则不采用高压电源直接供电，而是要求用户直接提供另一个独立的稳定低压电源给芯片供电。高压电源只提供给LED灯。
对于采用高压电源直接给芯片供电的情况，由于齐纳二极管工作在反向击穿情况。流过齐纳二极管的电流由电阻两端电压和电阻Res决定，由图示可知其电流大小为：（VIN-V2）/Res。芯片工作时其峰值电流常常高达10mA以上，为了使在此峰值电流下V2还能保持稳定，则要求流过电阻Res的电流必须大于10mA，即此峰值电流下齐纳二极管中还有反向电流。那么在芯片消耗电流没有达到峰值时或很小时，电阻中多余的电流将流过齐纳二极管，这样就造成了系统浪费了许多功耗，降低芯片效率。
对于不采用高压电源供电，而采用其它电源供电的情况，它要求客户提供其它电源。而有的应用情况不方便提供这一电源或会增加额外的器件而增加成本。所以这会限制芯片的应用。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术中所存在的缺陷，综合上述两种供电方式，提供一种高压LED驱动芯片的供电电路，在芯片上设两个引脚VIN和VCC，灵活选择其中一个供电方式。
本实用新型采用了下列技术方案解决了其技术问题：一种高压LED驱动芯片的供电电路，包括电阻Res、齐纳二极管、电压调整器、低压降线性稳压器、带隙基准电路，电阻Res和齐纳二极管组成的电源连接电压调整器的输入端和低压降线性稳压器的电源输入端VDD，并通过串接一个二极管后连接芯片引脚Vout，该芯片引脚Vout还连接芯片引脚VCC，电压调整器的输出端连接高压LED驱动芯片的引脚VDD_BGR，低压降线性稳压器的另一个输入端连接带隙基准电路的输出端Vref，低压降线性稳压器的输出端连接芯片的引脚Vout。电阻Res和齐纳二极管组成的电源在连接低压降线性稳压器一个输入端的之间置有一开关管，该开关管的控制极与一比较器输出端相连接，该比较器的一个输入端连接由电阻Res和齐纳二极管组成的电源，另一输入端连接高压LED驱动芯片的引脚VCC。
本实用新型的用户可以选择用高压电源给芯片供电，高压电源经过一外接电阻Res后连接到引脚VIN（电阻Res也可以集成于芯片内，高压电源先连接到引脚VIN，而后经过电阻Res），同时引脚VCC作为芯片的输出可向片外提供一较低的稳定电压，为芯片外其它系统模块和芯片内部电路供电。用户也可选用其它独立低压稳定电源对芯片供电，此时把独立电源电压接到引脚VCC，VCC作为芯片的输入向芯片内部电路供电。这种情况下，引脚VIN可以不接任何信号悬空处理，也可以接到引脚VCC上。当VIN引脚悬空时它不起任何作用，接到引脚VCC可作为一个供电通路向芯片中部分电路提供电源。由此可见，用户可不受驱动芯片单电源供电的制约，灵活选定VIN、VCC两个芯片引脚接入电源。
本实用新型可以实现高压LED驱动芯片的灵活供电。为用户提供了更大的应用空间。
附图说明
图1（a）为传统高压LED驱动芯片供电电路图（集成电阻）。
图1（b）为传统高压LED驱动芯片供电电路图（片外电阻）。
图2为本实用新型用于高压LED驱动芯片的电源电路图。
图3为高压电源VDCH直接供电的系统等效电路图。
图4为独立低压电源VDCL通过VCC供电的系统等效电路图。
图5为独立低压电源VDCL通过VIN和VCC供电的系统等效电路图。
具体实施方式
以下结合实施例以及附图对本实用新型作进一步的描述。
如图2所示，本实用新型高压LED驱动芯片双电源供电电路组成如下：电阻Res1和齐纳二极管2、电压调整器3、带隙基准6、开关管10、比较器11、低压降线性稳压器5（以下简称LDO）和二极管4。
电阻Res1和齐纳二极管2组成的电源连接电压调整器3的输入端和通过开关管10连接到低压降线性稳压器5的电源输入端VDD，电压调整器3的输出端连接芯片引脚VDD_BGR，低压降线性稳压器5的另一个输入端连接带隙基准6的输出端Vref，低压降线性稳压器5的输出端连接芯片引脚Vout，电阻Res1和齐纳二极管2组成的电源接入电路输出并通过串接一个二极管4后连接芯片引脚Vout；芯片引脚VCC连接芯片引脚Vout。
本实用新型还在电阻Res1和齐纳二极管2组成的电源连接低压降线性稳压器5电源输入端VDD之间，置有一开关管10，该开关管10的控制极与一比较器11输出端相连接，该比较器11的一个输入端连接由电阻Res1和齐纳二极管2组成的电源，另一输入端连接高压LED驱动芯片的引脚VCC。
本实用新型可以借用现有技术的做法，电阻Res1集成在芯片内或者分立在芯片外，都与高压电源输入引脚VIN连接。
以下简述本实用新型电路的工作原理：
见图2、图3，当采用高压电源VDCH8供电时，VDCH8经电阻Res1后输入到高压LED驱动芯片的引脚VIN，由齐纳二极管2的反向击穿特性得知V2电压值等于其反向击穿电压。VIN作为电源输入引脚，VCC作为LDO5输出需要加一个较大的电容7稳定其输出电压。由于V2的电压高于Vout的电压，故二极管4的PN结反偏，又因其两端的反偏电压不足以使其反向击穿，所以二极管4断路。此时，系统的等效电路如图3所示，VIN经电阻Res1和齐纳二极管2后输出电压V2。由于此时V2高于VCC （VOUT），比较器11的输出为高，开关管10打开，V2直接给LDO5提供电源，故LDO5正常工作。V2经过电压调整器3输出电压V1给带隙基准6供电。最后LDO5根据带隙基准6提供的参考电压Vref输出一个精准和稳定电压Vout作为芯片内部电压源，同时也可经VCC引脚向芯片外部供电。
见图2、图4，当芯片不用高压电源供电而采用其他较低电压VDCL9供电时，电源直接接到VCC。由于此时VCC高于V2大约0.7伏，比较器11的输出为低，开关管10关闭，故LDO5不工作，其在电路系统中已不起作用，可将其忽略。但LDO5的输出已直接接固定电源VDCL。如果VIN悬空时，其系统的等效电路如图4所示，VCC电压经过二极管4降低大约0.7V后给电压调整器3供电，电压调整器3再输出电压V1给带隙基准电路6供电，芯片内部其它模块由VDCL直接供电。
见图2、图5，如果VIN接到VCC，则二极管4两端电压相等，二极管4可看作断路，由于此时比较器11输入端的VCC和V2相同，其输出为低，开关管10关闭，故LDO5不工作，其在电路系统中已不起作用，但LDO5的输出已直接接固定电源VDCL。其系统的等效电路如图5所示，VDCL直接给电压调整器3和芯片内部其他模块供电（除带隙基准）。
综上所述，此高压LED驱动芯片双电源供电电路可以有三种接入电源的途径： 高压电源VDCH直接供电；独立低压电源VDCL通过VCC供电；独立低压电源VDCL通过VIN和VCC供电。用户可根据三种方案具体应用自己选择，从而增加了芯片的功能和应用的灵活性。
Claims (4)
1.高压LED驱动芯片的供电电路，包括电阻Res、齐纳二极管、电压调整器、低压降线性稳压器、带隙基准电路，电阻Res和齐纳二极管组成的电源连接电压调整器的输入端和低压降线性稳压器的电源一个输入端，并通过串接一个二极管后连接芯片引脚Vout，该芯片引脚Vout还连接芯片引脚VCC，电压调整器的输出端连接高压LED驱动芯片的引脚VDD_BGR，低压降线性稳压器的另一个输入端连接带隙基准电路的输出端Vref，低压降线性稳压器的输出端连接芯片的引脚Vout，其特征在于：电阻Res和齐纳二极管组成的电源在连接低压降线性稳压器一个输入端的之间置有一开关管，该开关管的控制极与一比较器输出端相连接，该比较器的一个输入端连接由电阻Res和齐纳二极管组成的电源，另一输入端连接高压LED驱动芯片的引脚VCC。
2.根据权利要求1所述的高压LED驱动芯片的供电电路，其特征在于：低压降线性稳压器的输出增连一个电容。
3.根据权利要求1所述的高压LED驱动芯片的供电电路，其特征在于：电阻Res集成在高压LED驱动芯片内，与高压电源输入引脚VIN连接。
4.根据权利要求1所述的高压LED驱动芯片的供电电路，其特征在于：电阻Res分立在高压LED驱动芯片外，与高压电源输入引脚VIN连接。
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| CN 201320228004 CN203206564U (zh) | 2013-05-01 | 2013-05-01 | 高压led驱动芯片的供电电路 |
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| CN 201320228004 CN203206564U (zh) | 2013-05-01 | 2013-05-01 | 高压led驱动芯片的供电电路 |
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| CN103338548A (zh) * | 2013-05-01 | 2013-10-02 | 上海芯地信息科技有限公司 | 一种用于高压led驱动芯片的电源电路 |
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2013
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