本發(fā)明涉及集成電路領(lǐng)域，特別是涉及一種恒流電路及恒流控制器。

背景技術(shù)：

由于LED的工作特性，現(xiàn)今LED電源主要采用恒流方式驅(qū)動。在結(jié)構(gòu)上主要分為隔離和非隔離兩種，隔離方案和非隔離方案各有優(yōu)缺點，所以市場上都有存在。

目前無功率因子要求的小功率LED領(lǐng)域，三條腿的控制芯片已經(jīng)成為主流。三條腿LED控制芯片只有三個管腳，一個是功率管漏端管腳，一個是電源管腳，一個是電流檢測腳和芯片地復(fù)用腳。三條腿LED控制芯片單芯片集成功率管、高壓啟動、供電電路、恒流控制、各種保護(hù)(過溫度保護(hù)、LED短路/開路保護(hù))于一體，是目前外圍最精簡的LED芯片架構(gòu)。三條腿芯片的核心技術(shù)是電流檢測腳與芯片地復(fù)用。三條腿芯片無需輔助繞組供電，系統(tǒng)外圍極其簡單。

三條腿LED芯片有一個弊端,就是無法實現(xiàn)輸出過壓保護(hù)(Over Voltage Protection,OVP)功能。過壓保護(hù)對于LED系統(tǒng)是很重要的，因為系統(tǒng)開路時，如果沒有輸出過壓保護(hù)，系統(tǒng)期間可能由于超出耐壓會損壞。在客戶實際需求中，都需要過壓保護(hù)值可以調(diào)整，目前很多雙芯片封裝(LED控制芯片和MOS芯片合封在一個芯片中)的LED芯片都有專門的過壓保護(hù)管腳，通過該腳對地接一個電阻，客戶可以靈活地根據(jù)需要編程輸出過壓保護(hù)的觸發(fā)值。所以為了克服三條腿芯片的無法實現(xiàn)過壓保護(hù)的弊端，需要增加一個專門的過壓保護(hù)管腳。

傳統(tǒng)的過壓保護(hù)方法，由于芯片電流檢測腳和芯片地復(fù)用，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)計時很容易受到干擾，因為芯片復(fù)用管腳電壓在功率管開通和關(guān)斷時一直在變化，從而導(dǎo)致芯片的電源電壓與復(fù)用管腳的電壓差一直在變化，所以芯片內(nèi)部干擾嚴(yán)重，從而導(dǎo)致過壓保護(hù)容易受到干擾，因而導(dǎo)致輸出過壓保護(hù)不準(zhǔn)或者實效。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對電流檢測腳與芯片地復(fù)用導(dǎo)致的過壓保護(hù)容易受到干擾，輸出過壓保護(hù)不準(zhǔn)或者失效的問題，提供一種恒流電路及其恒流控制器。

一種恒流控制器，用于產(chǎn)生控制信號以控制包含電感的外圍電路生成恒流信號，所述恒流控制器集成功率管和供電電路，包括自內(nèi)部功率管的漏極引出并輸出所述控制信號的漏端管腳、用于外接工作電源并連接內(nèi)部供電電路的電源管腳、芯片地和電流檢測復(fù)用管腳以及過壓保護(hù)管腳，所述恒流控制器內(nèi)部還包括：

浮置電壓源，所述浮置電壓源的正極與所述電源管腳連接；

標(biāo)準(zhǔn)計時模塊，所述標(biāo)準(zhǔn)計時模塊分別與所述浮置電壓源負(fù)極以及所述過壓保護(hù)管腳連接，用于根據(jù)過壓保護(hù)管腳提供的過壓保護(hù)信號和所述浮置電壓源提供的參考電壓共同生成標(biāo)準(zhǔn)計時；

電感消磁時間檢測模塊，用于通過功率管檢測電感消磁時間；及

過壓保護(hù)觸發(fā)模塊，所述過壓保護(hù)觸發(fā)模塊分別與所述標(biāo)準(zhǔn)計時模塊以及所述電感消磁時間檢測模塊連接，用于當(dāng)所述電感消磁時間小于所述標(biāo)準(zhǔn)計時時，觸發(fā)過壓保護(hù)。

在其中一個實施例中，所述標(biāo)準(zhǔn)計時模塊包括：

電壓轉(zhuǎn)電流電路，所述電壓轉(zhuǎn)電流電路與所述浮置電壓源連接，用于將所述浮置電壓源提供的參考電壓轉(zhuǎn)換為過壓保護(hù)電流；

計時產(chǎn)生電路，所述計時產(chǎn)生電路與所述電壓轉(zhuǎn)電流電路相連，用于根據(jù)所述電壓轉(zhuǎn)電流電路輸出的過壓保護(hù)電流對所述恒流控制器內(nèi)部電容充電產(chǎn)生計時。

在其中一個實施例中，所述電壓轉(zhuǎn)電流電路包括：運算放大器、NMOS管、第一PMOS管以及第二PMOS管，

所述運算放大器同相輸入端與所述浮置電壓源連接、反相輸入端分別與所述過壓保護(hù)管腳和所述NMOS管的源極連接、輸出端與所述NMOS管的柵極連接，實現(xiàn)電壓到電流的轉(zhuǎn)換；

所述第一PMOS管的漏極與所述NMOS管漏極連接、所述第一PMOS管的柵極與所述第二PMOS管的柵極連接并連接至所述NMOS管的漏極、所述第一PMOS管的源極與所述第二PMOS管的源極連接并連接至電源電壓，形成電流鏡，所述電流鏡用于通過第一PMOS管將轉(zhuǎn)換得到的電流鏡像到所述第二PMOS管，從而輸出所述過壓保護(hù)電流。

在其中一個實施例中，所述電壓轉(zhuǎn)電流電路包括：第三PMOS管以及第四PMOS管，所述第三PMOS管的漏極與所述過壓保護(hù)管腳連接、所述第三PMOS管的柵極與所述第四PMOS管的柵極連接并連接至所述過壓保護(hù)管腳、所述第三PMOS管的源極與所述第四PMOS管的源極連接并連接至電源管腳，形成電流鏡，所述電流鏡用于通過第三PMOS管產(chǎn)生電流并將所述電流鏡像到所述第四PMOS管，從而輸出所述過壓保護(hù)電流。

在其中一個實施例中，所述過壓保護(hù)管腳外接第一電阻到系統(tǒng)地以提供所述過壓保護(hù)信號。

一種恒流電路，包括上述的恒流控制器以及

二極管，所述二極管陽極與所述漏端管腳相連；

電感，所述電感分別與所述二極管陽極和所述漏端管腳相連；

第一電容，所述第一電容一端與所述二極管陰極連接，另一端與所述電感連接；

整流電路，所述整流電路與所述二極管陰極連接并通過第二電容連接到地。

在其中一個實施例中，所述電源管腳外接第三電容到系統(tǒng)地以起到濾波作用。

在其中一個實施例中，所述電流檢測復(fù)用管腳外接第二電阻到地。

上述恒流電路及其恒流控制器，通過恒流控制器集成功率管和供電電路，根據(jù)過壓保護(hù)管腳提供的過壓保護(hù)信號和所述浮置電壓源提供的參考電壓共同生成標(biāo)準(zhǔn)計時，功率管檢測電感消磁時間，當(dāng)所述電感消磁時間小于所述標(biāo)準(zhǔn)計時時，觸發(fā)過壓保護(hù)。解決了傳統(tǒng)方法中由于芯片電流檢測腳和芯片地復(fù)用，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)計時很容易受到干擾，因為芯片復(fù)用管腳電壓在功率管開通和關(guān)斷時一直在變化，從而導(dǎo)致芯片的電源電壓與復(fù)用管腳的電壓差一直在變化，所以芯片內(nèi)部干擾嚴(yán)重，從而導(dǎo)致過壓保護(hù)容易受到干擾，因而導(dǎo)致輸出過壓保護(hù)不準(zhǔn)或者實效的問題。

附圖說明

圖1為一個實施例中恒流控制器的原理圖；

圖2為圖1所示實施例中標(biāo)準(zhǔn)計時模塊的原理圖；

圖3為圖2所示實施例中電壓轉(zhuǎn)電流電路原理圖；

圖4為圖2所示實施例中電壓轉(zhuǎn)電流電路另一個原理圖；

圖5為另一個實施例中恒流控制器的原理圖；

圖6為一個實施例中恒流電路的原理圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1所示，為一個實施例中恒流控制器的原理圖，該恒流控制器10包括漏端管腳100、芯片地和電流檢測復(fù)用管腳200、過壓保護(hù)管腳300、電源管腳400、浮置電壓源500、標(biāo)準(zhǔn)計時模塊600、電感消磁時間檢測模塊700以及過壓保護(hù)觸發(fā)模塊800。

恒流控制器10集成功率管和供電電路，用于產(chǎn)生控制信號以控制包含電感的外圍電路生成恒流信號，其漏端管腳100自內(nèi)部功率管的漏極引出并輸出控制信號，電源管腳400用于外接工作電源并連接內(nèi)部供電電路。

浮置電壓源500的正極與電源管腳400連接；標(biāo)準(zhǔn)計時模塊600分別與浮置電壓源500的負(fù)極以及過壓保護(hù)管腳300連接，用于根據(jù)過壓保護(hù)管腳300提供的過壓保護(hù)信號和浮置電壓源500提供的參考電壓共同生成標(biāo)準(zhǔn)計時；電感消磁時間檢測模塊700用于通過功率管檢測電感消磁時間；過壓保護(hù)觸發(fā)模塊800分別與標(biāo)準(zhǔn)計時模塊600以及電感消磁時間檢測模塊700連接，用于當(dāng)電感消磁時間小于標(biāo)準(zhǔn)計時時，觸發(fā)過壓保護(hù)。

由于芯片內(nèi)部浮置電壓源500的存在，芯片內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)計時T_ovp是通過外部過壓保護(hù)管腳300和浮置電壓源500共同產(chǎn)生的，同時，芯片通過電感消磁時間檢測模塊700檢測電感消磁時間T_dem，然后比較電感消磁時間T_dem以及標(biāo)準(zhǔn)計時T_ovp的大小。如果T_dem小于T_ovp，則觸發(fā)過壓保護(hù)，反之則不觸發(fā)。本發(fā)明的好處是，芯片內(nèi)部產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)計時T_ovp不再受芯片地和電流檢測復(fù)用管腳的影響，從而可以實現(xiàn)高精度，可編程的輸出過壓保護(hù)。

在一個實施例中，如圖2所示，標(biāo)準(zhǔn)計時模塊600包括電壓轉(zhuǎn)電流電路610以及計時產(chǎn)生電路630。

電壓轉(zhuǎn)電流電路610與浮置電壓源500連接，用于將浮置電壓源500提供的參考電壓轉(zhuǎn)換為過壓保護(hù)電流；計時產(chǎn)生電路630與電壓轉(zhuǎn)電流電路610相連，用于根據(jù)電壓轉(zhuǎn)電流電路610輸出的過壓保護(hù)電流對控制器內(nèi)部電容充電產(chǎn)生計時。

芯片內(nèi)部利用參考電源電壓的浮置電壓源500和外部電壓保護(hù)管腳300外接電阻通過電壓轉(zhuǎn)電流(V-to-I,Voltage to Current)電路610來產(chǎn)生一個I_ovp電流，然后通過I_ovp電流對芯片內(nèi)部電容充電產(chǎn)生計時。

在一個實施例中，如圖3所示，電壓轉(zhuǎn)電流電路610包括運算放大器612、NMOS管614、第一PMOS管616以及第二PMOS管618。

運算放大器612同相輸入端與浮置電壓源500連接、反相輸入端分別與過壓保護(hù)管腳300以及NMOS管614的源極連接、輸出端與NMOS管614的柵極連接，實現(xiàn)電壓到電流的轉(zhuǎn)換；

第一PMOS管616的漏極與NMOS管614的漏極連接、第一PMOS管616的柵極與第二PMOS管618的柵極連接并連接至所述NMOS管614的漏極、第一PMOS管616的源極與第二PMOS管618的源極連接并連接至電源電壓，形成電流鏡，電流鏡用于通過第一PMOS管616將轉(zhuǎn)換得到的電流鏡像到第二PMOS管618，從而輸出所述過壓保護(hù)電流。

在一個實施例中，如圖4所示，電壓轉(zhuǎn)電流電路610包括第三PMOS管613以及第四PMOS管615。

第三PMOS管613的漏極與過壓保護(hù)管腳300連接、第三PMOS管613的柵極與第四PMOS管615的柵極連接并連接至過壓保護(hù)管腳300、第三PMOS管613的源極與第四PMOS管615的源極連接并連接至電源管腳400，形成電流鏡，所述電流鏡用于通過第三PMOS管613產(chǎn)生電流并將電流鏡像到第四PMOS管615，從而輸出所述過壓保護(hù)電流。

本實施例中，浮置電壓源500和電流鏡合二為一，也就是說第三PMOS管613既作為“浮置電流源”參與電壓轉(zhuǎn)換電流，同時又作為鏡像電流源給第四PMOS管615提供電流控制，第四PMOS管615輸出為過壓保護(hù)電壓I_ovp。

如圖5所示，在一個實施例中，恒流控制器10的過壓保護(hù)管腳300外接第一電阻900到系統(tǒng)地以提供所述過壓保護(hù)信號。通過外接電阻到系統(tǒng)地而不是到芯片地，可有效降低芯片地和電流檢測管腳復(fù)用帶來的影響。

如圖6所示，為一個實施例中恒流電路原理圖。該恒流電路包括恒流控制器10、二極管20、電感30、第一電容40、整流電路50以及第二電容60。

二極管20陽極與恒流控制器10的漏端管腳相連；電感30分別與二極管20陽極以及恒流控制器10的漏端管腳相連；第一電容40一端與二極管20陰極連接，另一端與電感30連接；整流電路50與二極管20陰極連接并通過第二電容60連接到地。

在一個實施例中，恒流控制器10的電源管腳外接第三電容到系統(tǒng)地以起到濾波作用，恒流控制器10的電流檢測復(fù)用管腳外接第二電阻到地。

上述恒流電路及其恒流控制器，通過恒流控制器集成功率管和供電電路，根據(jù)過壓保護(hù)管腳提供的過壓保護(hù)信號和所述浮置電壓源提供的參考電壓共同生成標(biāo)準(zhǔn)計時，功率管檢測電感消磁時間，當(dāng)所述電感消磁時間小于所述標(biāo)準(zhǔn)計時時，觸發(fā)過壓保護(hù)。解決了傳統(tǒng)方法中由于芯片電流檢測腳和芯片地復(fù)用，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)計時很容易受到干擾，因為芯片復(fù)用管腳電壓在功率管開通和關(guān)斷時一直在變化，從而導(dǎo)致芯片的電源電壓與復(fù)用管腳的電壓差一直在變化，所以芯片內(nèi)部干擾嚴(yán)重，從而導(dǎo)致過壓保護(hù)容易受到干擾，因而導(dǎo)致輸出過壓保護(hù)不準(zhǔn)或者實效的問題。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。