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一种快速转换的过温保护电路

半导体技术 2016年第1期41卷 22-26页

作者：张专程新红俞跃辉王坤中国科学院上海微系统与信息技术研究所汽车电子工程中心上海200050 上海科技大学物质科学与技术学院上海200031

基于0.35μm BCD工艺设计了应用于车用本地内联网(LIN)收发器芯片内的过温保护电路。在普通两级比较器上引入简单正反馈,实现了温度的滞回特性,避免电路在翻转温度阈值点产生热振荡。利用三极管(BJT)产生的与绝对温度成正比(PTAT)电压... 详细信息

基于0.35μm BCD工艺设计了应用于车用本地内联网(LIN)收发器芯片内的过温保护电路。在普通两级比较器上引入简单正反馈,实现了温度的滞回特性,避免电路在翻转温度阈值点产生热振荡。利用三极管(BJT)产生的与绝对温度成正比(PTAT)电压和与绝对温度成反比(CTAT)电压进行比较,两者的压差随温度变化快,输出的包含过温判定的控制信号跳转温区小,转换速度快,能实现对芯片的过温锁定保护。利用Cadence Spectre软件对所设计的电路进行仿真,结果表明,正翻转(开启)温度t+=159.4℃,输出信号的由低电平向高电平跳转温区仅为0.1℃,热转换速度为50 V/℃,逆翻转(关闭)温度t-=147.4℃,具有12℃的温度滞回量。电路在电源电压变化时能稳定可靠的工作,可满足汽车电子的应用需求。

关键词：过温保护温度滞回热振荡热转换速度汽车电子

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一种基于电流比较的新型过温保护电路

微电子学 2012年第1期42卷 58-62页

作者：蔡小祥张雨河王会影明鑫贾鲲鹏张波电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室中国人民解放军63916部队

设计了一种基于BiCMOS工艺、结构新颖的过温保护电路。对基准电流产生机理、芯片关断温度、芯片重新开启温度、温度滞回量和电路转换速度进行理论推导,给出了电路核心器件的参数设置。仿真结果显示,电路在127℃时关断芯片,116℃时重新... 详细信息

设计了一种基于BiCMOS工艺、结构新颖的过温保护电路。对基准电流产生机理、芯片关断温度、芯片重新开启温度、温度滞回量和电路转换速度进行理论推导,给出了电路核心器件的参数设置。仿真结果显示,电路在127℃时关断芯片,116℃时重新开启芯片,温度滞回量为11℃,电路转换速度为26.2V/℃,性能稳定、可靠。

关键词： BiCMOS 过温保护电路基准电流温度滞回

具有新型过温保护功能高精度低功耗LED恒流驱动电路设计

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具有新型过温保护功能高精度低功耗LED恒流驱动电路设计

作者：陶亮湘潭大学

学位级别：硕士

目前全球能源资源日益短缺,促使我们大家的节能环保意识不断提升,在此背景下,作为节能环保的LED照明越来越受到市场的青睐。LED作为绿色照明光源,凭借其发光效率高、功耗低、寿命长、节能环保、色彩丰富、良好的可调性,在照明领域中占... 详细信息

目前全球能源资源日益短缺,促使我们大家的节能环保意识不断提升,在此背景下,作为节能环保的LED照明越来越受到市场的青睐。LED作为绿色照明光源,凭借其发光效率高、功耗低、寿命长、节能环保、色彩丰富、良好的可调性,在照明领域中占据着越来越重要的地位。当施加在LED两端正向电压发生微小变动时,将导致电流的剧烈变动,进而造成LED迅速增加热量的产生,会造成LED的失效,所以大功率白光LED驱动电路设计一般采用恒流驱动的方式。目前大功率白光LED被广泛应用,这就造成我们对大功率白光LED驱动电路的需求日益增加,追求大输出功率就会导致芯片温度的升高,这样将会导致MOS管的驱动能力急剧减小,也会引起集成电路失效率增加。为了发挥大功率LED在照明领域高效节能的优越性,这就要求我们需要设计出具有集成度高、寿命长、效率高、可靠性高的恒流驱动芯片,以满足LED照明在实际应用中的需求。本文针对目前LED驱动芯片存在的恒流输出精度值不高、功耗高、稳定性差和过温保护功能单一的不足进行了探索和研究,设计具有新型过温保护功能、高精度低功耗的恒流驱动功能的LED驱动电路:1)本文首先简单介绍LED的发展历史及其应用。然后大概的描述LED的基本性能,包括其发光原理、特征参数(光通量、发光强度、亮度和色温等)、分类方式、特性(光学特性、电学特性和热学特性)和极限参数。2)针对驱动芯片目前过温保护电路存在稳定电压高、功耗大等问题,此前研究集中在降低电路的功耗、提高温度检测精度和电路转换速度等方面。本设计实现了电路的双温度滞回和过温缓冲保护功能,可对缓冲阶段所处的时域区间和温度区间进行调节;电路在过温缓冲跳变点和过温关断点附近分别有6℃和23℃的温度滞回区间,避免了电路发生热振荡,增大了电路正常工作区的范围,可保证电路高效稳定地运行;同时设计低功耗PTAT电压产生电路实现双PTAT电压的低功耗输出,实现芯片的新型过温保护功能。3)提出了利用高精度电流镜和修调电路来提高输出电流的精度设计方案。利用运算放大器钳位作用来控制功率NMOS管漏极电压,同时使NMOS管共源、共栅,使电路中的功率NMOS管处于线性区就可以实现恒流输出,起到降低功耗的目的。

关键词：恒流驱动温度滞回延时复位过温缓冲保护热振荡

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带多种保护电路的LED驱动电路的设计

带多种保护电路的LED驱动电路的设计

作者：邓玉斌湘潭大学

学位级别：硕士

LED(Light Emitting Diode)由于其高效率、低功耗、寿命长、低污染等特点被广泛用于许多领域。在照明领域里,它已有取代传统照明灯具成为主流照明灯具的趋势。现在世界各国大力发展LED产业,以期减缓能源紧张的问题。由于LED的电气特性,... 详细信息

LED(Light Emitting Diode)由于其高效率、低功耗、寿命长、低污染等特点被广泛用于许多领域。在照明领域里,它已有取代传统照明灯具成为主流照明灯具的趋势。现在世界各国大力发展LED产业,以期减缓能源紧张的问题。由于LED的电气特性,若想使LED能正常稳定地工作,必须配有相应的驱动电源。目前大功率的LED驱动芯片普遍存在着效率低、稳定性差以及保护功能单一等不足。效率低则意味着将消耗更多的能量,而稳定性差则代表着LED工作寿命变短,保护功能单一则说明驱动电路无法应对外界的突发情况,驱动电路容易失效。这些问题已成为制约LED进一步发展的主要因素。本文根据目前一些驱动电路的不足之处,设计了一款带多种保护电路的Buck型LED驱动电路。论文的主要内容如下:(1)简要概述了LED的发展现状以及其应用前景。然后描述LED的发光机理、发光特性以及电气特性等内容,接着较为详细地介绍LED几种常见的的驱动方式和保护电路。(2)为了提高电路的工作效率,本文设计的LED驱动电路采用Buck型开关电路,Buck型开关电路是目前LED驱动电路效率较高的一种驱动电路,其效率可达到90%以上。但是因为其电路中加入电解电容,导致其工作寿命变短。本文设计的Buck型驱动电路去掉了电解电容,外部集成一个电流补偿电路来减少电流波纹,以保证电路的稳定性。(3)本文设计的LED驱动电路同时集成了多种保护电路,其中包括过压保护电路、过流保护电路、温度自适应电路以及欠压保护电路,从而进一步提高整个驱动电路的性能。温度自适应电路,它包括了过温关断电路和电流随温度自适应电路,原理是利用MOS管沟道载流子迁移率μ的负温度特性将电路的温度变化转换成电流变化,实现对驱动电路温度的一种检测。它不是电路一旦过温就关断电路,而是会存在一个温度缓冲区,这样就提高温度保护电路的利用效率,而且它还存在一个温度滞回区间,这样可以防止电路发生热振荡现象。

关键词： LED驱动电路温度自适应温度滞回电流补偿电流波纹

一种具有新型过温保护功能的LED恒流驱动电路

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太赫兹科学与电子信息学报 2015年第4期13卷 659-664页

作者：陶亮曾以成武世明湘潭大学光电工程系湖南湘潭411105

设计了一种具有滞回和过温缓冲保护功能的发光二极管(LED)恒流驱动电路。该电路由恒流驱动模块、滞回和过温关断模块、延时复位模块、滞回和过温缓冲模块组成;实现了电路的双温度滞回和过温缓冲保护功能,可对缓冲阶段所处的时域区间和... 详细信息

设计了一种具有滞回和过温缓冲保护功能的发光二极管(LED)恒流驱动电路。该电路由恒流驱动模块、滞回和过温关断模块、延时复位模块、滞回和过温缓冲模块组成;实现了电路的双温度滞回和过温缓冲保护功能,可对缓冲阶段所处的时域区间和温度区间进行调节。电路在过温缓冲跳变点和过温关断点附近分别有5℃和29℃的温度滞回区间,避免了电路发生热振荡,增大了电路正常工作区的范围,可保证电路高效稳定地运行。

关键词：恒流驱动温度滞回延时复位过温缓冲保护热振荡