CN203814021U - 一种led驱动中的新型软启动电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种软启动电路，特别涉及一种LED驱动中的新型软启动电路。在本实用新型实施中：开关控制模块控制电阻分压模块，通过改变总电阻的大小使输出电压逐渐上升到需要的数值；延时控制模块控制开关控制模块的关断和开启时间；电流偏置模块为整个软启动电路提供偏置电流；在软启动电路工作时，使能控制模块使能电流偏置模块和延时控制模块，反之，关闭电流偏置模块和延时控制模块。该新型软启动电路具有结构简单，可靠性强，功耗低等优点。<u/>
Description
技术领域
本实用新型涉及一种软启动电路，特别涉及一种LED驱动中的新型软启动电路。
背景技术
LED驱动在启动过程中会产生输出过冲和出现浪涌电流的问题，可能对电子系统产生损伤，甚至造成破环．为了消除输出过冲和浪涌电流，需要设计软启动电路，使启动时间足够的长，启动过程足够的缓慢．
传统的软启动电路是通过恒流源对电容进行充电来产生定时，并由电容上的电压来限制电感电流或开关的占空比，为了保证启动过程足够缓慢，需要极小的充电电流或很大的电容．出于工艺等因素的考虑，充电电流很难做到很小，而较大的电容在片内很难实现的．通常情况下，可以通过外接电容的方法实现，但这又增加了外围电路设计的复杂度，所以是不可取的．另外，整个电路的功耗也比较大，不利低功耗的实施。
实用新型内容
针对背景技术存在的问题，本实用新型提供了一种LED驱动中的新型软启动电路。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案为：
一种LED驱动中的新型软启动电路，其特征在于，包括：
一电流偏置模块：为整个软启动电路提供偏置电流；
一电阻分压模块：为输出电压提供偏置；
一开关控制模块：控制电阻大小；
一延时控制模块：控制开关控制电路开启和关断时间，该延时控制模块包括依次连接的第一、二、三、四延时模块；
一使能控制模块：使能电流偏置电路和延时控制电路；
其中，使能控制模块的输入端接外部使能信号PD，使能控制模块EN输出端接延时控制模块的使能端，PDN输出端接电流偏置模块的使能端；电流偏置模块的输入端接外部电流IBIAS，电流偏置模块的输出信号Ibias[3:0]分别接入延时控制模块；延时控制模块的输出端接开关控制模块的输入端，开关控制模块的输出端接电阻分压模块的电阻值控制端，电阻分压模块的基准端接外部参考电压VB1。
在上述的一种LED驱动中的新型软启动电路，所述电流偏置模块包括P型MOS管PM1-PM6；其中，PM1-PM6的源极与电源电压VDD相连；PM1-PM5的栅极与IBIAS相连，PM6的栅极与接使能控制模块PDN输出端；PM1和PM6的漏极接IBIAS，PM2的漏极与第一延时模块的Ibias输入端相连，PM3的漏极与第二延时模块的Ibias输入端相连，PM4的漏极与第三延时模块的Ibias输入端相连，PM5的漏极与第四延时模块的Ibias输入端相连。
在上述的一种LED驱动中的新型软启动电路，所述电阻分压电路包括运算放大器、N型MOS管NMt和电阻R1-R5；其中，运算放大器的正输入端与基准电压VB1相连，负输入端与NMt的源极相连，输出端与NMt的栅极相连；NMt的漏极、栅极和源极分别与电源VDD、运算放大器的输出端和电阻R1相连；电阻R1-R5依次串联，R5的一d端接地GND，其中R1的一端与运算放大器的负输入端相连，R1与R2的公共端即为软启动电路的输出端。
在上述的一种LED驱动中的新型软启动电路，所述开关控制电路包括N型MOS管NM1-NM4；其中，NM1的漏极接电阻R1、R2的公共端，栅极接第一延时模块的Out输出端；NM2的漏极接电阻R2、R3的公共端，栅极接第二延时模块的Out输出端；NM3的漏极接电阻R3、R4的公共端，栅极接第三延时模块的Out输出端；NM4的漏极接电阻R4、R5的公共端，栅极接第四延时模块的Out输出端；NM1、NM2、NM3、NM4的源极统一接地GND。
在上述的一种LED驱动中的新型软启动电路，所述延时控制模块中，第一延时模块的Rset端接地GND，第二延时模块的Rset端接第一延时模块的Out输出端，第三延时模块的Rset端接第二延时模块的Out输出端，第四延时模块的Rset端接第三延时模块的Out输出端；第一、二、三、四延时模块的使能端同时接使能控制模块的EN输出端。
在上述的一种LED驱动中的新型软启动电路，所述第一、二、三、四延时模块均包括P型MOS管PM7-PM12，N型MOS管NM5-NM13，或门OR1、反相器INV1和电容C1；其中：NM5—NM10、NM12、NM13的源极同时接地，PM7—PM12的源极接电源VDD；NM5、NM7、NM8、NM12的栅极与NM6、NM5的漏极相连作为延时模块Ibias输入端；NM6、NM9、NM13的栅极相连后接或门OR1的输出端；NM7的漏极接PM7的漏极，NM8的漏极接PM8的漏极，NM9的漏极接PM9的漏极以及NM11的栅极，NM11的栅极的接电容C1一端，C1的另一端接地；NM11的漏极接PM10的漏极，NM11的源极接NM10的漏极，NM10的栅极接NM10的漏极；PM7的栅极与漏极相连，PM8的栅极与漏极相连，PM9的栅极接PM8的栅极；PM10的栅极接PM7的栅极，PM10的漏极接PM11的漏极以及PM12的栅极，PM11的栅极接非门INV1的输出端；PM12的漏极接NM12的漏极以及NM13的漏极，NM12、NM13的漏极即为延时模块的Out输出端；或门OR1的输入端分别为延时模块的EN、Rset输入端，OR1的输出端接INV1的输入端。延时模块可以输出延时信号控制开关控制电路中对应MOS开关的开启或者关断。
在上述的一种LED驱动中的新型软启动电路，所述使能控制模块包括反相器INV2和INV3；其中反相器INV2的输入端接外部使能信号PD，INV2输出端即使能控制模块的PDN输出端，PDN接INV3的输入端；INV3的输入端接INV2的输出端，INV3的输出端即延时控制模块的EN输出端。使能控制模块能够使能电流偏置模块与延时控制模块。
因此，本实用新型具有启动时间短，结构简单，稳定性强和功耗低的优点。
附图说明
图1所示为一种LED驱动中新型软启动电路的功能模块图。
图2所示为LED驱动中的新型软启动电路的电路图。
图3所示为延时模块电路图。
图4所示为使能控制模块电路图。
具体实施方式
为了更加清楚明白的解释本实用新型的目的、技术方案和优点，下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步的说明。
本实用新型的功能模块图如图1所示，包括为整个软启动电路提供偏置电流的电流偏置模块、为输出电压提供偏置的电阻分压模块、控制电阻大小的开关控制模块、控制开关控制模块开启和关断时间的延时控制模块；其中，使能控制模块的输入端接外部使能信号PD，使能控制模块EN输出端接延时控制模块的使能端，PDN输出端接电流偏置模块的使能端；电流偏置模块的输入端接外部电流IBIAS，电流偏置模块的输出信号Ibias[3:0]分别接入延时控制模块；延时控制模块的输出端接开关控制模块的输入端，开关控制模块的输出端接电阻分压模块的电阻值控制端，电阻分压模块的基准端接外部参考电压VB1。
图2所示为一种LED驱动中的新型软启动电路的电路图，所述电流偏置模块包括P型MOS管PM1-PM6；其中，PM1-PM6的源极与电源电压VDD相连；PM1-PM5的栅极与IBIAS相连，PM6的栅极与接使能控制模块PDN输出端；PM1和PM6的漏极接IBIAS，PM2的漏极与第一延时模块的Ibias输入端相连，PM3的漏极与第二延时模块的Ibias输入端相连，PM4的漏极与第三延时模块的Ibias输入端相连，PM5的漏极与第四延时模块的Ibias输入端相连。
所述电阻分压电路包括运算放大器、N型MOS管NMt和电阻R1-R5；其中，运算放大器的正输入端与外部基准电压VB1相连，负输入端与NMt的源极相连，输出端与NMt的栅极相连；NMt的漏极、栅极和源极分别与电源VDD、运算放大器的输出端和电阻R1相连；电阻R1-R5依次串联，R5的一端端接地GND，其中R1的上端与运算放大器的负输入端相连，R1与R2的公共端即为软启动电路的输出端。
开关控制电路包括N型MOS管NM1-NM4；其中，NM1的漏极接电阻R1、R2的公共端，栅极接第一延时模块的Out输出端；NM2的漏极接电阻R2、R3的公共端，栅极接第二延时模块的Out输出端；NM3的漏极接电阻R3、R4的公共端，栅极接第三延时模块的Out输出端；NM4的漏极接电阻R4、R5的公共端，栅极接第四延时模块的Out输出端；NM1、NM2、NM3、NM4的源极统一接地GND。
延时控制模块，包含第一延时模块、第二延时模块、第三延时模块、第四延时模块；其中第一延时模块的Rset端接地GND，第二延时模块的Rset端接第一延时模块的Out输出端，第三延时模块的Rset端接第二延时模块的Out输出端，第四延时模块的Rset端接第三延时模块的Out输出端；第一、二、三、四延时模块的使能端同时接使能控制模块的EN输出端。
图3所示为延时模块电路图。述第一、二、三、四延时模块均包括P型MOS管PM7—PM12，N型MOS管NM5—NM13，或门OR1、反相器INV1和电容C1；其中：NM5—NM10、NM12、NM13的源极同时接地，PM7—PM12的源极接电源VDD；NM5、NM7、NM8、NM12的栅极与NM6、NM5的漏极相连作为延时模块Ibias输入端；NM6、NM9、NM13的栅极相连后接或门OR1的输出端；NM7的漏极接PM7的漏极，NM8的漏极接PM8的漏极，NM9的漏极接PM9的漏极以及NM11的栅极，NM11的栅极的接电容C1一端，C1的另一端接地；NM11的漏极接PM10的漏极，NM11的源极接NM10的漏极，NM10的栅极接NM10的漏极；PM7的栅极与漏极相连，PM8的栅极与漏极相连，PM9的栅极接PM8的栅极；PM10的栅极接PM7的栅极，PM10的漏极接PM11的漏极以及PM12的栅极，PM11的栅极接非门INV1的输出端；PM12的漏极接NM12的漏极以及NM13的漏极，NM12、NM13的漏极即为延时模块的Out输出端；或门OR1的输入端分别为延时模块的EN、Rset输入端，OR1的输出端接INV1的输入端。
图4所示为使能控制模块电路图。使能控制模块包括反相器INV2和INV3；其中反相器INV2的输入端接外部使能信号PD，INV2输出端即使能控制模块的PDN输出端，PDN接INV3的输入端；INV3的输入端接INV2的输出端，INV3的输出端即延时控制模块的EN输出端。它能使能电流偏置电路和延时控制电路。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (7)
1.一种LED驱动中的新型软启动电路，其特征在于，包括：
一电流偏置模块：为整个软启动电路提供偏置电流；
一电阻分压模块：为输出电压提供偏置；
一开关控制模块：控制电阻大小；
一延时控制模块：控制开关控制电路开启和关断时间，该延时控制模块包括依次连接的第一、二、三、四延时模块；
一使能控制模块：使能电流偏置电路和延时控制电路；
其中，使能控制模块的输入端接外部使能信号PD，使能控制模块EN输出端接延时控制模块的使能端，PDN输出端接电流偏置模块的使能端；电流偏置模块的输入端接外部电流IBIAS，电流偏置模块的输出信号Ibias[3:0]分别接入延时控制模块；延时控制模块的输出端接开关控制模块的输入端，开关控制模块的输出端接电阻分压模块的电阻值控制端，电阻分压模块的基准端接外部参考电压VB1。
2.根据权利要求1所述的一种LED驱动中的新型软启动电路，其特征在于，所述电流偏置模块包括P型MOS管PM1-PM6；其中，PM1-PM6的源极与电源电压VDD相连；PM1-PM5的栅极与IBIAS相连，PM6的栅极与接使能控制模块PDN输出端；PM1和PM6的漏极接IBIAS，PM2的漏极与第一延时模块的Ibias输入端相连，PM3的漏极与第二延时模块的Ibias输入端相连，PM4的漏极与第三延时模块的Ibias输入端相连，PM5的漏极与第四延时模块的Ibias输入端相连。
3.根据权利要求2所述的一种LED驱动中的新型软启动电路，其特征在于，所述电阻分压电路包括运算放大器、N型MOS管NMt和电阻R1-R5；其中，运算放大器的正输入端与基准电压VB1相连，负输入端与NMt的源极相连，输出端与NMt的栅极相连；NMt的漏极、栅极和源极分别与电源VDD、运算放大器的输出端和电阻R1相连；电阻R1-R5依次串联，R5的一端接地GND，其中R1的一端与运算放大器的负输入端相连，R1与R2的公共端即为软启动电路的输出端。
4.根据权利要求3所述的一种LED驱动中的新型软启动电路，其特征在于，所述开关控制电路包括N型MOS管NM1-NM4；其中，NM1的漏极接电阻R1、R2的公共端，栅极接第一延时模块的Out输出端；NM2的漏极接电阻R2、R3的公共端，栅极接第二延时模块的Out输出端；NM3的漏极接电阻R3、R4的公共端，栅极接第三延时模块的Out输出端；NM4的漏极接电阻R4、R5的公共端，栅极接第四延时模块的Out输出端；NM1、NM2、NM3、NM4的源极统一接地GND。
5.根据权利要求4所述的一种LED驱动中的新型软启动电路,其特征在于，所述延时控制模块中；第一延时模块的Rset端接地GND，第二延时模块的Rset端接第一延时模块的Out输出端，第三延时模块的Rset端接第二延时模块的Out输出端，第四延时模块的Rset端接第三延时模块的Out输出端；第一、二、三、四延时模块的使能端同时接使能控制模块的EN输出端。
6.根据权利要求5所述的一种LED驱动中的新型软启动电路，其特征在于，所述第一、二、三、四延时模块均包括P型MOS管PM7-PM12，N型MOS管NM5-NM13，或门OR1、反相器INV1和电容C1；其中：NM5—NM10、NM12、NM13的源极同时接地，PM7—PM12的源极接电源VDD；NM5、NM7、NM8、NM12的栅极与NM6、NM5的漏极相连作为延时模块Ibias输入端；NM6、NM9、NM13的栅极相连后接或门OR1的输出端；NM7的漏极接PM7的漏极，NM8的漏极接PM8的漏极，NM9的漏极接PM9的漏极以及NM11的栅极，NM11的栅极的接电容C1一端，C1的另一端接地；NM11的漏极接PM10的漏极，NM11的源极接NM10的漏极，NM10的栅极接NM10的漏极；PM7的栅极与漏极相连，PM8的栅极与漏极相连，PM9的栅极接PM8的栅极；PM10的栅极接PM7的栅极，PM10的漏极接PM11的漏极以及PM12的栅极，PM11的栅极接非门INV1的输出端；PM12的漏极接NM12的漏极以及NM13的漏极，NM12、NM13的漏极即为延时模块的Out输出端；或门OR1的输入端分别为延时模块的EN、Rset输入端，OR1的输出端接INV1的输入端。
7.根据权利要求6所述的一种LED驱动中的新型软启动电路，其特征在于，所述使能控制模块包括反相器INV2和INV3；其中反相器INV2的输入端接外部使能信号PD，INV2输出端即使能控制模块的PDN输出端，PDN接INV3的输入端；INV3的输入端接INV2的输出端，INV3的输出端即延时控制模块的EN输出端。
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