[发明专利]电流驱动方法及电路

说明书

技术领域

本发明涉及驱动电流通过负载的方法，并涉及在其中电流被驱动 通过负载的电路。具体而非排他地，本发明的实施例涉及LED的受控 驱动。

背景技术

对各种应用来说，存在着对驱动电路的需求，该驱动电路能够从 某个dc电源提供负载的被调节的驱动。图1中示出了依照现有技术的 一种这样的驱动电路，该驱动电路并入了ZetexSemiconductorsplc.的 电压模式升压型变换器ZXSC410。例如，该电路可被连接到电池电源， 并能够提供调节后的输出电压Vout以驱动所附的负载。该电路的应用 包括提供针对使用电池操作的便携式产品的系统电源、LCD的偏置以 及本地的电压变换。图2示出了变换器设备的进一步细节。变换器和 驱动电路的操作如下。变换器包括被连接以接收电源电压Vcc的温度 补偿带隙参考电路，所有的阈值电压和内部电流都来自该温度补偿带 隙参考电路。动态驱动电路从单稳态电路接收输入信号，并取决于该 输入信号，动态驱动的输出是“低”或者是“高”。在高状态下，电流源 驱动外部晶体管Q1的基极。该设备包括开关电路，该开关电路包括 两个比较器Comp1和Comp2、门电路U1、单稳态电路和驱动输出。 正常情况下，驱动输出是“高”并且外部开关晶体管Q1是导通的。那 么电流在电感L1、开关晶体管Q1和外部电流感测电阻R1中斜升。 比较器Comp2在输入SENSE处感测(感测电阻器R1两端的)电压。 一旦感测到的电压超过预定阈值，比较器Comp2通过门电路U1触发 可重新触发的单稳态电路，并将输出驱动级断开预定的时间(典型地， 2微秒)。当开关晶体管截止(off)时，电感器向负载放电，导致输出 电压VOUT上升。在预定时间后，如果VOUT低于标称值，开始新 的充电循环，从而斜升输出电压。当输出电压到达标称值并且电压反 馈管脚VFB接收到大于预定阈值的输入电压时，通过门电路U1从 Comp1强制单稳态电路“接通(on)”。这使得操作停止，直到反馈电 压再次落到相关阈值以下。然后继续以上动作，以保持调节。

从而，可以将以上驱动电路描述为以跳跃模式(换言之，停止- 开始模式)进行操作，因为开关晶体管在截止和导通之间进行切换， 根据固定的预定阈值电压切换到截止，并在切换回导通之前保持固定 的预定时间的截止。

针对不同的应用，以上驱动电路提供了非常优秀的稳定性，例如， 响应来自锂离子电池在整个电源范围上的电源电压变化，提供了变化 小于1％的输出电压。还可将该电路用于从1.65V到8V的范围内的电 源提供调节后的输出。

然而，这种已知的在跳跃(开始-停止)模式下工作的电路的劣势 在于，伴随着电磁辐射的发射，可能产生相对大的纹波，并且此外， 跳跃的频率可能在音频范围内，导致线圈铁芯发射出可听到的尖啸， 在很多应用中(例如，火炬中LED的驱动)，这是不愿看到的。可听 到的尖啸的原因是，该现有技术具有被外界参数所固定的输出功率， 外界参数例如例如电源电压、峰值电感器电流、电感值以及上面提到 的固定的2微秒断开时间。如果该功率过大，设备可以对其进行控制 的唯一方式是完全停止工作，直到输出电压或电流在期望范围内。在 听不到的高频处，电路可执行若干循环，然后停止可能是很长的一段 时间。这种缓慢的接通和断开的循环导致来自电感器的可听到的尖啸。

发明内容

特定实施例的目的是提供消除或减轻与现有技术相关联的至少 一个问题的负载驱动方法和电路。特定的实施例旨在提供能够驱动被 调节的电流通过负载，而不管正在变化的电源电压、负载温度和PCB 温度如何。特定的实施例旨在提供LED驱动方法和电路。特定的实施 例旨在提供能够向被调节的负载电流的幅度提供控制的驱动方法和电 路。特定的实施例旨在提供可以调节LED亮度的LED驱动方法和电 路(例如，通过将LED电流调节到标称最大值的10％到100％之间)。 特定的实施例旨在提供能够监控负载温度并提供保护以避免热损坏的 负载驱动方法和电路。特定的实施例旨在提供能够以比现有技术更广 的电源范围工作的负载驱动方法和电路，例如从1.2V到18V的电源 电压(工作在从单电池高至汽车电源电压)。

根据本发明的第一方面，提供了一种电路，包括：

用于与dc电源连接的第一电源轨和第二电源轨；

电感器；

负载；以及