CN203432626U

CN203432626U - 一种恒压恒流控制集成电路

Info

Publication number: CN203432626U
Application number: CN201320562995.1U
Authority: CN
Inventors: 耿益飞
Original assignee: NANJING TOP POWER ASIC Co Ltd
Current assignee: NANJING TOP POWER ASIC Co Ltd
Priority date: 2013-09-11
Filing date: 2013-09-11
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2023-09-11

Abstract

本实用新型提供了一种恒压恒流控制集成电路，是一款高精度恒流/恒压反馈控制芯片，配合AC-DC的副边反馈芯片，应用于适配器和LED驱动方案中。该集成电路包括恒压控制电路、高精度的基准电流发生电路、恒流采样比较电路和恒流控制电路。本实用新型芯片内部集成了恒压电路及外围分压电阻和补偿电阻，并且集成了恒流控制功能，因此外围器件少、系统成本低、可靠性高、稳定性高，生产简单免调试。

Description

一种恒压恒流控制集成电路

技术领域

本实用新型涉及一种高精度恒压、恒流反馈控制的集成电路，属于集成电路芯片技术领域。

背景技术

目前，现有的AC-DC的方案电路中，在次级都需要加上一些调整电阻、电容以及一些有源放大器件，如图1所示：虚线框的恒压采样控制电路，由电阻R1、R2、R3、R4、R5、电容C1以及一个三端稳压器TL431电路构成；虚线框的恒流采样控制电路，由电阻R、R7、R8以及一个运算放大器构成；另外还需一个参考电压（Vref）发生电路。由此可见，这种恒压、恒流控制电路比较复杂，从而使得整机内部的元器件排列拥挤，整机体积加大。如果系统电路较复杂，会造成系统的稳定性、一致性、可靠性较差，在生产上也带来了麻烦。

发明内容

针对现有的稳压集成电路产品的不足之处，本实用新型提供了一种新型的恒压、恒流反馈控制的集成电路，该集成电路所用元件少、成本低，并且稳定性好。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种恒压恒流控制集成电路，包括恒压控制电路、高精度的基准电流发生电路、恒流采样比较电路和恒流控制电路，所述恒压控制电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R7、电容C1、电容C3、电压环路放大器IC1和场效应管M3；所述基准电流发生电路包括电流环路放大器IC2、场效应管M1、场效应管M2和电阻R3；所述恒流采样比较电路包括电阻R5、电阻R6、电阻R8、电容C2和电流环路放大器IC3；所述恒流控制电路包括场效应管M4和电阻R4；具体连接关系如下：

电阻R1一端接于集成电路供电电源端Vo端，另一端接于电阻R2与电压环路放大器IC1正输入端；电容C3并在电阻R1上；电阻R2另一端接地；电压环路放大器IC1负输入端接基准电压源Vref=1.0V，输出接场效应管M3的栅极，并且接电阻R7串联电容C1到地；场效应管M3的源极接地，漏极接电阻R4；电流环路放大器IC2负端接基准电压源Vref=1.0V，正端接电阻R3与场效应管M1的漏极，输出接场效应管M1和场效应管M2的栅极；电阻R3的另一端接地；场效应管M2的漏极接电流环路放大器IC3的负端；场效应管M1和场效应管M2的源极接集成电路供电电源端Vo；电阻R5其中一端接场效应管M2的漏极和电流环路放大器IC3的负端，另一端接集成电路引脚Rs；电阻R6的一端接电流环路放大器IC3的正端，另一端接到地；电阻R8的一端接场效应管M4的栅极，另一端接电容C2；场效应管M4的漏极接电阻R4，其栅极接电阻R8，源极接地。

相比现有技术，本实用新型的恒压、恒流集成电路采取了最大化集成的设计方法，使得系统电路简单，稳定可靠、一致性好，并且免调试、生产方便，有效地降低了电路的成本。本实用新型的集成电路与AC/DC电路组合使用时，次级无需调整元件，就可稳定地输出+5伏的DC电源，无需其他有源器件，系统就具备恒流功能。

附图说明

图1是现有技术中的AC-DC电路示意图；

图2是本实用新型集成电路的结构示意图；

图3是本实用新型集成电路恒流控制功能的实现电路；

图4是实施例中本实用新型集成电路的应用电路。

具体实施方式

下面结合说明书附图并结合具体实施例对本实用新型的技术方案进一步详细描述。

本实用新型恒压、恒流的集成电路由高速响应跟踪的恒压控制电路、高精度基准电流发生电路、恒流控制电路构成。如图2所示：高精度的基准电流发生电路101的场效应管M1、M2的源极接Vo，电阻R3的一端接地，场效应管M2的漏极接恒流控制电路103电流环路放大器IC3的负端；恒压控制电路102中电阻R1、电容C3接Vo，电阻R2一端接地，场效应管M3的漏极接电阻R4，源极接地，电阻R4的另一端接LED端；恒流控制电路103中的场效应管M4的漏极接电阻R4，源极接地，电容C2的一端接电阻R8，另一端接地，电流环路放大器IC3的负端接电阻R5，电阻R5另一端接集成电路引脚Rs。R6的一端接电流环路放大器IC3的正端，另一端接地。

图2中的恒压控制电路102把恒压采样电阻器件R1和R2集成到集成电路中，从而达到了免调恒压输出的效果。另外，为了加快恒压环路响应的速度，把加速电容C3也集成到电路中。供电电压VO经过电阻分压与基准电压进行误差放大，误差放大器输出信号控制LED端口的电流大小。当输出电压VO降低时，LED端口电流降低，从而控制光耦反馈至AC-DC反激控制芯片调节系统工作频率（或占空比）实现负反馈。

高精度的基准电流发生电路101中，场效应管M1、M2构成一个镜像恒流电路，电流环路放大器IC2将其基准电压转换成场效应管M1的漏极电流I1；电流I1=1V/R3，这时A点的工作点电压为1V。由于M1和M2场效应管镜像作用使得这两个管子的电流相等，即I2=I1。芯片集成了高精度的基准电压1V和电阻R3，从而实现了高精度的电流I2。

恒流控制电路103，当系统工作在恒流状态时，电流环路放大器IC3起作用使得B点的工作点电压等于GND电位，为0V。因此，电流I2流过电阻R5，从而实现电阻R5上100mV电压差，使得恒流工作时Rs端口的电压为-100mV=-I2*R5=-（1V/R3）*R5，通过调节R3和R5的电阻比例和高精度电流I2，实现RS端口高恒流，-100mV高精度电压检查点的控制。

如图3所示，图中的TP1550代表本实用新型的集成电路芯片。R0为输出恒定电流采样电阻，I0为输出电流。芯片内部集成恒流反馈环路，芯片外围电路图如图3所示。

恒流大小为：

I_{CC} = I_{O} = \frac{100 mV}{R_{O}}

当负载电流小于I_CC，系统工作在恒压输出状态。负载电流达到恒流I_CC时，系统进入恒流状态，输出电压V_O下降。输出电压V_O在5V至1.1V范围内实现精确的恒流控制。

TP1550通过检测R0两端的电压降，实现恒流控制功能。本实用新型恒压功能的全部元器件均集成在IC内部。除了电流采样电阻R0之外，无需外围元器件。

如图4所示，TP1550与TP1001（南京拓品微电子有限公司生产，市面上可以买到）构成一个开关电源系统，次级无需调整元件就可得到+5V的恒压、恒流直流电源。恒流值由R0的选值确定。电路连接：TP1550共有四个引脚，分别为Vo、LED、Rs、GND。Vo接于次级肖特基之后的输出端；LED接于光耦的发光二极管的阴极，阳极接于Vo与肖特基之间；集成电路引脚Rs端接次级变压器的地端GND，同时接限流电阻Ro一端；Ro另一端接输出地。此连接后即可实现恒压恒流功能，可应用于适配器、LED驱动等。

Claims

1.一种恒压恒流控制集成电路，其特征在于，包括恒压控制电路、高精度的基准电流发生电路、恒流采样比较电路和恒流控制电路，所述恒压控制电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R7、电容C1、电容C3、电压环路放大器IC1和场效应管M3；所述基准电流发生电路包括电流环路放大器IC2、场效应管M1、场效应管M2和电阻R3；所述恒流采样比较电路包括电阻R5、电阻R6、电阻R8、电容C2和电流环路放大器IC3；所述恒流控制电路包括场效应管M4和电阻R4；具体连接关系如下：

电阻R1一端接于集成电路供电电源端Vo端，另一端接于电阻R2与电压环路放大器IC1正输入端；电容C3并在电阻R1上；电阻R2另一端接地；电压环路放大器IC1负输入端接基准电压源Vref=1.0V，输出接场效应管M3的栅极，并且接电阻R7串联电容C1到地；场效应管M3的源极接地，漏极接电阻R4；

电流环路放大器IC2负端接基准电压源Vref=1.0V，正端接电阻R3与场效应管M1的漏极，输出接场效应管M1和场效应管M2的栅极；电阻R3的另一端接地；场效应管M2的漏极接电流环路放大器IC3的负端；场效应管M1和场效应管M2的源极接集成电路供电电源端Vo；

电阻R5其中一端接场效应管M2的漏极和电流环路放大器IC3的负端，另一端接集成电路引脚Rs；电阻R6的一端接电流环路放大器IC3的正端，另一端接到地；电阻R8的一端接场效应管M4的栅极，另一端接电容C2；

场效应管M4的漏极接电阻R4，其栅极接电阻R8，源极接地。