專(zhuān)利名稱(chēng)：固定電感器峰值電流的控制電路及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電感器電流的控制電路及其方法，尤其涉及一種固定電感器峰值電 流的控制電路及其方法。
背景技術(shù)：
圖l是常規(guī)的背光(back-light)控制IC的應(yīng)用示意圖。由于電感器13的峰值電流L 是隨功率晶體管H、 15所連接的電壓源Vw而變化，因此所述峰值電流lL并不固定。所述 不固定的峰值電流IJffi過(guò)壓電元件(Piezoelectric Crystal; PZT) 12連接到冷陰極熒光管 (CCFL) 11，其結(jié)果將導(dǎo)致所述冷陰極熒光管(CCFL) ll產(chǎn)生忽明忽暗的情形。由于常規(guī)的電感器峰值電流并不固定，在應(yīng)用上就會(huì)產(chǎn)生許多的缺陷，因此有進(jìn)一 步改進(jìn)的必要。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的固定電感器峰值電流的控制電路和其方法旨在有效消除常規(guī)的不固定電 感器峰值電流所造成應(yīng)用上的問(wèn)題。本發(fā)明的固定電感器峰值電流的控制電路的一個(gè)實(shí)施例包含分壓器、電壓對(duì)電流轉(zhuǎn) 換器、電容器、比較器、開(kāi)關(guān)和邏輯電路。所述分壓器用于降低電壓源的電壓。所述電 壓對(duì)電流轉(zhuǎn)換器連接到所述分壓器。所述電容器連接到所述電壓對(duì)電流轉(zhuǎn)換器的輸出。 所述比較器連接到所述電壓對(duì)電流轉(zhuǎn)換器的輸出，且其輸出端連接到功率晶體管的柵 極。所述開(kāi)關(guān)的一個(gè)輸入端連接到所述比較器的輸入端。所述邏輯電路用以控制所述開(kāi) 關(guān)的啟動(dòng)。本發(fā)明的固定電感器峰值電流的控制電路的另一實(shí)施例包含操作電流、斜坡式升壓 電路和比較器。所述操作電流的電流大小與所述電感器的電壓源成正比關(guān)系。所述斜坡 式升壓電路連接到所述操作電流。所述比較器的一個(gè)輸入端為參考電壓，另一輸入端連 接到所述斜坡式升壓電路的輸出，而所述比較器的輸出連接到所述功率晶體管的柵極。本發(fā)明的固定電感器峰值電流的控制方法包含以下步驟。在初始化后啟動(dòng)連接到所 述電感器的功率晶體管。依據(jù)所述電感器的電壓源產(chǎn)生成正比關(guān)系的電流。由所述電流 產(chǎn)生緩升的電壓。如果所述緩升的電壓大于或等于參考電壓值，那么關(guān)閉所述功率晶體 管。


圖l是常規(guī)的功率晶體管和電感器的應(yīng)用示意圖； 圖2是本發(fā)明的電感器和功率晶體管連接示意圖； 圖3是本發(fā)明的固定電感器峰值電流的控制方法示意圖； 圖4(a)是本發(fā)明的固定電感器峰值電流的控制電路的一個(gè)實(shí)施例；和 圖4(b)是圖4(a)的時(shí)序圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的目的是使電感器峰值電流保持固定。請(qǐng)參考圖2，由于^=/^~，其中 V[代表電感器21的跨壓，L代表電感值，/^代表電感器的峰值電流，因此可推知 /t=^^，其中7^代表功率晶體管22的啟動(dòng)時(shí)間。換句話說(shuō)，為了使電感器峰值電流保持固定，就必需使vw與r。w保持反比的關(guān)系。圖3是本發(fā)明的固定電感器峰值電流的控制方法的一個(gè)實(shí)施例，當(dāng);v為7伏時(shí)，功率晶體管(無(wú)論采用PMOS或NMOS)的啟動(dòng)時(shí)間r。w為工作周期(duty cycle) 50%。但 當(dāng)VV為14伏時(shí)，功率晶體管的啟動(dòng)時(shí)間7^為工作周期25%。據(jù)此，由于^V與7^保持反比的關(guān)系，因此可使電感器峰值電流保持固定。圖4(a)是本發(fā)明的固定電感器峰值電流的控制電路的一個(gè)實(shí)施例。電阻分壓器Ri、 R2連接到所述電感器21所使用的電壓源Vm，或與V^成正比例的電壓源。由于V^經(jīng)常以 高電壓操作，為了使用低電壓元件降低功率消耗和芯片上的使用面積，本發(fā)明使用電阻 分壓器來(lái)將操作電壓V,降到低電壓以達(dá)到上述目的。電壓對(duì)電流轉(zhuǎn)換器41的輸入端連接 到所述電阻分壓器的操作電壓Vt，其輸出端連接到比較器42的輸入端。所述電壓對(duì)電流 轉(zhuǎn)換器41可使用常規(guī)的電路，用于產(chǎn)生與電壓源Vw成正比例的IouT操作電流。電容器Q 連接到所述電壓對(duì)電流轉(zhuǎn)換器41的輸出，用于產(chǎn)生斜坡式的電壓上升。由于/。w -Gxi，因此^xq =/。^乂々，其中rc為電容器d的充電時(shí)間。換句話說(shuō)，與7^成反比關(guān)系。比較器42的一個(gè)輸入端連接到所述電容器d的輸出電壓Vc，另一輸入端連接到參考電壓V^。當(dāng)Vc小于Vref，那么所述比較器42輸出高電壓；反之，當(dāng)Vc大于 或等于Vref，那么所述比較器42輸出低電壓。在設(shè)計(jì)上，還可將所述參考電壓Vref設(shè)定為電容器C1的飽和電壓，因此7^就等于7^，而可得到、；與7^成反比的關(guān)系。比較器42 的輸出端連接到圖2所示的功率晶體管22的柵極。開(kāi)關(guān)44的一個(gè)輸入端連接到電容器d，其另一輸入端則接地。本發(fā)明對(duì)所述開(kāi)關(guān)44的組合形式并未特別加以限定。當(dāng)開(kāi)關(guān)44導(dǎo) 通時(shí)，可形成通道而逐漸釋放所述電容器Ci的儲(chǔ)存電荷。邏輯電路43用以控制開(kāi)關(guān)44的 啟動(dòng)，其中所述邏輯電路43內(nèi)部具有或非門(mén)(NORgate)，在復(fù)位信號(hào)(圖4的reset信號(hào)) 和比較器42都輸出低電位時(shí)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)44，藉以消除電容器d的儲(chǔ)存電荷。此外，所述比 較器42的輸出在轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗妷汉?，由于?fù)位信號(hào)已進(jìn)入低電位，因此將受到所述復(fù)位信 號(hào)的控制而仍維持低電壓。圖4(b)顯示圖4(a)的時(shí)序圖。當(dāng)初始化后(圖4的reset信號(hào)由低電平到高電平)，開(kāi)關(guān) 44不啟動(dòng)，因此電容器d逐漸積累電荷。此時(shí)，比較器42輸出高電位。當(dāng)電容器d的電 壓Vc等于比較器42的參考電壓Vref，那么所述比較器42進(jìn)行轉(zhuǎn)換而輸出低電位。由于所 述比較器42的輸出端連接到圖2所示的功率晶體管22的柵極，因此如同關(guān)閉功率晶體管 22那樣。藉此本發(fā)明可得到1;與7^成反比的關(guān)系，因此本發(fā)明可使電感器21的峰值電流保持固定。本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容和技術(shù)特點(diǎn)己揭示如上，然而所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員仍可能基于本 發(fā)明的教示和揭示而作種種不脫離本發(fā)明精神的替換和修改。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍 應(yīng)不限于實(shí)施例所揭示的內(nèi)容，而應(yīng)包括各種不脫離本發(fā)明的替換和修改，并為所附權(quán) 利要求書(shū)所涵蓋。
權(quán)利要求
1. 一種固定電感器峰值電流的控制電路，其用于控制連接到所述電感器的功率晶體管的柵極電壓，其特征在于包含分壓器，其用于降低電壓源的電壓，所述電壓源與所述電感器的電壓源成正比；電壓對(duì)電流轉(zhuǎn)換器，其連接到所述分壓器；電容器，其連接到所述電壓對(duì)電流轉(zhuǎn)換器的輸出；比較器，其連接到所述電壓對(duì)電流轉(zhuǎn)換器的輸出，所述比較器的輸出端連接到所述功率晶體管的柵極；開(kāi)關(guān)，其一個(gè)輸入端連接到所述比較器的輸入端；和邏輯電路，其用以控制所述開(kāi)關(guān)的啟動(dòng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的固定電感器峰值電流的控制電路，其特征在于所述分壓器為 電阻分壓器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的固定電感器峰值電流的控制電路，其特征在于所述邏輯電路 在復(fù)位信號(hào)和所述比較器都輸出低電位時(shí)啟動(dòng)所述開(kāi)關(guān)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的固定電感器峰值電流的控制電路，其特征在于所述分壓器和 所述電感器共享相同的電壓源。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的固定電感器峰值電流的控制電路，其特征在于如果所述比較 器輸出低電壓，那么在復(fù)位信號(hào)為低電位時(shí)維持輸出所述低電壓。
6. —種固定電感器峰值電流的控制電路，其用于控制連接到所述電感器的功率晶體管 的柵極電壓，其特征在于包含操作電流，其電流大小與所述電感器的電壓源成正比關(guān)系； 斜坡式升壓電路，其連接到所述操作電流；和比較器，其一個(gè)輸入端為參考電壓，另一輸入端連接到所述斜坡式升壓電路的輸 出，而所述比較器的輸出連接到所述功率晶體管的柵極。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的固定電感器峰值電流的控制電路，其特征在于所述斜坡式升 壓電路包含電容器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的固定電感器峰值電流的控制電路，其特征在于所述斜坡式升 壓電路可周期性地被初始化，且在初始化前保持接地電壓。
9. 一種固定電感器峰值電流的控制方法，其特征在于包含以下步驟在初始化后啟動(dòng)連接到所述電感器的功率晶體管；依據(jù)所述電感器的電壓源產(chǎn)生成正比關(guān)系的電流； 由所述電流產(chǎn)生緩升的電壓；和如果所述緩升的電壓大于或等于參考電壓值，那么關(guān)閉所述功率晶體管。 10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的固定電感器峰值電流的控制方法，其特征在于所述緩升的電 壓是利用電容而產(chǎn)生。
全文摘要
本發(fā)明的固定電感器峰值電流的控制電路包含操作電流、斜坡式升壓電路和比較器。所述操作電流的電流大小與所述電感器的電壓源成正比關(guān)系。所述斜坡式升壓電路連接到所述操作電流。所述比較器的一個(gè)輸入端為參考電壓，另一輸入端連接到所述斜坡式升壓電路的輸出。所述比較器的輸出連接到功率晶體管的柵極，而所述功率晶體管控制所述電感器的導(dǎo)通時(shí)間。
文檔編號(hào)G05F1/40GK101271341SQ20071008827
公開(kāi)日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2007年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月22日
發(fā)明者孫有民, 朱竹有, 簡(jiǎn)茂全 申請(qǐng)人:臺(tái)灣類(lèi)比科技股份有限公司