BUCK型LED驅動芯片制造技術

本發明專利技術公開了一種BUCK型LED驅動芯片，包括輸出MOS管和短路保護電路，所述短路保護電路包括短路保護比較器，所述BUCK型LED驅動芯片還包括啟動預判模塊，所述啟動預判模塊的輸入信號為所述輸出MOS管的柵極信號，所述啟動預判模塊的輸出信號用于控制所述短路保護比較器的使能，所述啟動預判模塊用于控制當所述輸出MOS管的柵極信號的頻率低于預定頻率時關斷所述短路保護比較器，當所述輸出MOS管的柵極信號的頻率大于或等于所述預定頻率時打開所述短路保護比較器。本發明專利技術通過增加啟動預判模塊避免了芯片啟動時反復重新啟動的問題，加快了芯片啟動速度，減少功率浪費，消除啟動時閃燈可能性，提高芯片的使用壽命。

【技術實現步驟摘要】
BUCK型LED驅動芯片
本專利技術涉及集成電路設計領域，特別涉及一種BUCK型(降壓變換型電路)LED(發光二極管)驅動芯片。
技術介紹
BUCK型LED驅動芯片需要短路保護功能以避免外部引腳短路造成LED驅動芯片損壞。如圖1至圖3所示，通常BUCK型LED驅動芯片內部設有短路保護電路，該電路包括一個短路保護比較器11，檢測FB輸出與一個固定參考電壓比較，當FB輸出低于參考電壓并維持一段設定時間后，開啟MOS管(金屬(metal)—氧化物(oxid)—半導體(semiconductor)場效應晶體管，或者稱是金屬—絕緣體(insulator)—半導體)M1，輸出不再向VCC提供續流，VCC會被其他內部模塊電流拉低，VCC降低至欠壓保護值時，系統重新啟動。這樣的短路保護檢測方法在啟動時會產生問題。如果LED驅動芯片內部沒有短路保護電路，不具有短路保護功能，那么在系統上電后，母線電壓通過啟動電阻給VCC引腳的電容充電，當VCC電壓上升到啟動閾值電壓VCC_ON后，芯片內部控制電路開始工作，COMP電壓被快速上拉到輸出開啟閾值V1。然后LED驅動芯片開始輸出脈沖信號，系統剛開始工作在比較低的開關頻率，COMP電壓從啟動閾值V1開始逐漸緩慢上升，電感峰值電流隨之上升，從而實現輸出LED電流的軟啟動，輸出脈沖信號頻率也會慢慢增大直至正常工作。當LED驅動芯片有短路保護功能時，在系統上電啟動后，母線電壓通過啟動電阻給VCC引腳的電容充電，當VCC電壓上升到啟動閾值電壓VCC_ON后，芯片內部控制電路開始工作，COMP電壓被快速上拉到輸出開啟V1，然后芯片開始輸出較低頻率的脈沖信號，FB端電壓隨輸出緩慢上升。FB電壓低于固定參考電壓值VRS，短路比較器11輸出經過一段設定時間延遲Td后會通過SHORT信號打開MOS管M1，VCC通過R2、M1放電，VCC電壓逐漸下降直到欠壓保護閾值VCC_OFF，觸發欠壓保護，欠壓保護信號會關斷其他模塊，系統開始重新啟動過程。當VCC再次上升到啟動閾值電壓VCC_ON后，芯片內部控制電路又開始工作，COMP電壓被快速上拉到V1，然后芯片開始輸出較低頻率的脈沖信號，短路保護比較器又開始工作，FB電壓仍低于固定參考電壓值VRS，短路比較器11輸出經過設定延遲后再次打開MOS管M1，VCC通過R2、M1放電，VCC電壓再次下降到欠壓保護閾值VCC_OFF，欠壓保護信號再次關斷其他模塊，系統再次開始重新啟動過程。系統這樣反復重啟，如圖3所示，VCC會在VCC_OFF和VCC_ON之間反復充電，直至FB上升至固定參考電壓值VRS后，短路保護比較器11不再通過開啟M1拉低VCC電壓，系統開始正常工作。在此過程中，輸出波形時斷時續，VCC反復重新啟動，不但會延緩系統啟動過程，浪費能量，還會增加系統不穩定性，增加啟動時閃燈可能性。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是為了克服現有技術中BUCK型LED驅動芯片上電啟動時，芯片內短路保護電路會引起系統反復重新啟動，導致芯片啟動速度慢、費電、多次不必要的閃燈及降低芯片的使用壽命的缺陷，提供一種能加快芯片啟動速度、提高使用壽命的BUCK型LED驅動芯片。本專利技術是通過下述技術方案來解決上述技術問題的：一種BUCK型LED驅動芯片，包括輸出MOS管和短路保護電路，所述短路保護電路包括短路保護比較器，其特點在于，所述BUCK型LED驅動芯片還包括啟動預判模塊，所述啟動預判模塊的輸入信號為所述輸出MOS管的柵極信號，所述啟動預判模塊的輸出信號用于控制所述短路保護比較器的使能，所述啟動預判模塊用于控制當所述輸出MOS管的柵極信號的頻率低于預定頻率時關斷所述短路保護比較器，當所述輸出MOS管的柵極信號的頻率大于或等于所述預定頻率時打開所述短路保護比較器。本方案中，輸出MOS管為現有BUCK型LED驅動芯片內部的一個器件，其柵極信號同芯片輸出信號頻率一致，只是電平不同，在芯片輸出信號穩定之前，將輸出MOS管的柵極信號作為啟動預判模塊的輸入信號，經過啟動預判模塊內部電路處理后使得啟動預判模塊的輸出信號控制短路保護比較器的打開和關斷。也就是在BUCK型LED驅動芯片上電啟動后芯片輸出不穩定期間，關斷短路保護比較器，芯片正常工作后，開啟短路保護比較器，恢復芯片的短路保護功能，使之恢復正常工作。較佳地，所述啟動預判模塊包括電平預處理模塊、電平保持模塊和電平比較模塊；所述電平預處理模塊、所述電平保持模塊和所述電平比較模塊依次電連接，所述電平預處理模塊的輸入信號為所述輸出MOS管的柵極信號，所述電平比較模塊的輸出信號用于控制所述短路保護比較器的使能；所述電平預處理模塊用于調整所述輸出MOS管的柵極信號的電平；所述電平保持模塊用于根據所述電平預處理模塊的輸出信號的電平和頻率控制輸出至所述電平比較模塊的信號的電平；所述電平比較模塊用于比較所述電平保持模塊的輸出電平與參考電平并輸出比較結果。本方案中，電平預處理模塊的輸入電平一般較高，經過電平預處理模塊降壓并根據需要進行相位調整后輸出供電平保持模塊使用。電平保持模塊用于控制在芯片的輸出信號的頻率沒有達到預定值前保持電平保持模塊的輸出電平不超過電平比較模塊的參考電平。較佳地，所述電平保持模塊包括充放電控制模塊和充放電模塊，所述充放電控制模塊與所述充放電模塊電連接；所述充放電控制模塊用于根據所述電平預處理模塊的輸出信號的電平控制所述充放電模塊充電或放電；所述電平比較模塊用于比較所述充放電模塊的輸出電平與參考電平并輸出比較結果。較佳地，所述充放電控制模塊包括PMOS管和NMOS管，所述電平預處理模塊輸出至所述NMOS管的柵極和所述PMOS管的柵極，所述NMOS管的漏極和所述PMOS管的漏極與所述充放電模塊電連接，所述NMOS管用于控制所述充放電模塊放電，所述PMOS管用于控制所述充放電模塊充電。本方案中，當電平預處理模塊的輸出為高電平時，NMOS管導通，PMOS管斷開，使得充放電模塊的輸入為低，此時控制充放電模塊放電；當電平預處理模塊的輸出為低電平時，PMOS管導通，NMOS管斷開，使得充放電模塊的輸入為高，此時控制充放電模塊充電。較佳地，所述充放電模塊包括電阻和電容，所述電阻的一端與所述充放電控制模塊電連接，所述電阻的另一端與所述電容的一端電連接并輸出至所述電平比較模塊；所述電容的另一端接地。較佳地，所述電平比較模塊為施密特觸發器。較佳地，所述預定頻率為10KHz。本專利技術的積極進步效果在于：本專利技術提供的BUCK型LED驅動芯片在現有芯片基礎上增加了啟動預判模塊，在芯片上電啟動過程中，通過該啟動預判模塊可以控制短路保護比較器在芯片的輸出頻率達到預定值前停止工作，芯片啟動結束后恢復短路保護比較器正常工作，從而解決了系統反復重新啟動的問題，進而加快芯片啟動速度，減少功率浪費，消除啟動時閃燈可能性，提高了芯片的使用壽命。附圖說明圖1為現有的常用BUCK型LED驅動芯片內部模塊示意圖。圖2為現有的常用BUCK型LED驅動芯片典型應用圖。圖3為圖2電路中常用BUCK型LED驅動芯片啟動時波形示意圖。圖4為本專利技術一較佳實施例的BUCK型LED驅動芯片內部模塊示意圖。圖5為圖4中啟動預判模塊電路模塊示意圖。圖6為圖4中啟動預判模塊本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種BUCK型LED驅動芯片，包括輸出MOS管和短路保護電路，所述短路保護電路包括短路保護比較器，其特征在于，所述BUCK型LED驅動芯片還包括啟動預判模塊，所述啟動預判模塊的輸入信號為所述輸出MOS管的柵極信號，所述啟動預判模塊的輸出信號用于控制所述短路保護比較器的使能，所述啟動預判模塊用于控制當所述輸出MOS管的柵極信號的頻率低于預定頻率時關斷所述短路保護比較器，當所述輸出MOS管的柵極信號的頻率大于或等于所述預定頻率時打開所述短路保護比較器。

【技術特征摘要】
1.一種BUCK型LED驅動芯片，包括輸出MOS管和短路保護電路，所述短路保護電路包括短路保護比較器，其特征在于，所述BUCK型LED驅動芯片還包括啟動預判模塊，所述啟動預判模塊的輸入信號為所述輸出MOS管的柵極信號，所述啟動預判模塊的輸出信號用于控制所述短路保護比較器的使能，所述啟動預判模塊用于控制當所述輸出MOS管的柵極信號的頻率低于預定頻率時關斷所述短路保護比較器，當所述輸出MOS管的柵極信號的頻率大于或等于所述預定頻率時打開所述短路保護比較器。2.如權利要求1所述的BUCK型LED驅動芯片，其特征在于，所述啟動預判模塊包括電平預處理模塊、電平保持模塊和電平比較模塊；所述電平預處理模塊、所述電平保持模塊和所述電平比較模塊依次電連接，所述電平預處理模塊的輸入信號為所述輸出MOS管的柵極信號，所述電平比較模塊的輸出信號用于控制所述短路保護比較器的使能；所述電平預處理模塊用于調整所述輸出MOS管的柵極信號的電平；所述電平保持模塊用于根據所述電平預處理模塊的輸出信號的電平和頻率控制輸出至所述電平比較模塊的信號的電平；所述電平比較模塊用于比較所述電平保持模塊的輸出電平與參考電平并輸出比較結果。3.如權利要求2所述的B...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張紅波，
申請(專利權)人：上海貝嶺股份有限公司，
類型：發明
國別省市：上海,31