一种激光二极管驱动分段调光电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种激光二极管驱动分段调光电路，涉及电路技术、自动控制技术及照明及投影显示领域。它包括同步降压型DC/DC芯片，芯片VIN引脚接输入电压，芯片HG口接高端MOS管M1、芯片LG口接低端MOS管M2，输出脉冲波形通过电感器L1和相串联的电流检测电阻R1以及输出并联的电容C1、电容C2得到LD驱动电压，FB引脚为LD输出电压的取样反馈脚，用于过压检测，其中检测电阻R1上的压降通过芯片SENSE+和SENSE‑引脚输入到芯片内部比较器；PWMGH引脚、PWMGL引脚分别与MOS管M3、MOS管M4连接后再分别连接电容C1、电容C2。本实用新型专利技术可实现不同电路高和低模拟状态之间的快速变换，从而能够在几微秒的时间内改变已调LD或LED电流水平。

A laser diode driven segmented dimming circuit

The utility model discloses a laser diode driving sectional dimming circuit, which relates to the circuit technology, automatic control technology, and illumination and projection display field. It includes the Synchronous Step-Down DC/DC chip, the chip VIN pin is connected to the input voltage, the chip HG port connects to the high-end MOS tube M1, the chip LG port connects to the low end MOS tube M2. The output pulse waveform detects the resistance R1 through the inductor L1 and the phase series current, and the output shunt capacitance C1, the capacitance C2 gets the drive voltage. The pin is the output voltage of the output voltage. The sample feedback foot is used for overvoltage detection, in which the pressure drop on the resistance R1 is input to the internal comparator through the chip SENSE+ and the SENSE pin; the PWMGH pin and the PWMGL pin are respectively connected to the MOS tube M3, MOS tube M4 connection and then respectively connect the capacitance C1 and the capacitance C2. The utility model can realize fast transformation between the high and low analog states of different circuits, and can change the level of the LD or LED current in a few microseconds.

【技术实现步骤摘要】
一种激光二极管驱动分段调光电路
本技术的实施方式涉及电路技术、自动控制技术及照明及投影显示领域，更具体地，本技术的实施方式涉及一种激光二极管驱动分段调光电路。
技术介绍
LD固态激光二极管LD和LED半导体发光二级管具有长寿命、效率高、绿色环保、开关速度快等特点，在现代照明和显示领域应用越来越普及。由其工作I-V曲线特性可以看出，当正向工作电压高于其阈值电压后，正向工作电流近似于同正向电压成正比关系。我们正是利用其这个特性，在照明和显示设计中进行不同电流控制，以达到不同的显示效果。针对LD或LED的恒定电流控制电路目前已经非常成熟了，针对不同应用的调光电路也非常普遍。其驱动电路都是通过模拟或数字PWM方式进行驱动电流的精确控制，参考图1，在现有技术电流调节器中，负载电感L两端的电压存储于输出电容器C中。如果负载电感L的电流突然改变，则输出电容器C中的电压必须进行充电或放电以与新的已调电流相匹配。在转换期间，负载电感L中的电流未得到良好的控制，因而导致了缓慢的负载电流响应时间，影响了负载不同电流的快速精准切换。特别是在投影显示时会直接影响图像画质显示效果。
技术实现思路
本技术克服了现有技术的不足，提供一种激光二极管驱动分段调光电路的实施方式，以期望可以解决现有技术中负载中的电流因未得到良好的控制，导致缓慢的负载电流响应时间，影响不同负载电流的快速精准切换的问题。为解决上述的技术问题，本技术的一种实施方式采用以下技术方案：一种激光二极管驱动分段调光电路，它包括同步降压型DC/DC芯片，芯片VIN引脚接输入电压，芯片HG口接高端MOS管M1、芯片LG口接低端MOS管M2，输出脉冲波形通过电感器L1和相串联的电流检测电阻R1以及输出并联的电容C1、电容C2得到LD驱动电压，FB引脚为LD输出电压的取样反馈脚，用于过压检测，其中检测电阻R1上的压降通过芯片SENSE+和SENSE-引脚输入到芯片内部比较器；PWMGH引脚、PWMGL引脚分别与MOS管M3、MOS管M4连接后再分别连接电容C1、电容C2；CTRL_H引脚和CTRL_L引脚外接电阻分压电路；PWM引脚和CTRL_SEL引脚为数字控制引脚，其中PWM引脚用于确定已调电流的状态；CTRL_SEL引脚用于控制不同电容负载的切换，即控制电容C1、电容C2的导通。进一步的技术方案是：所述CTRL_H和CTRL_L引脚是具有一个0V至1.5V全标度范围的模拟输入，用于通过外接的电阻分压电路设定高低不同的输出电流值限制。进一步的技术方案是：所述FB引脚为LD输出电压的取样反馈脚，用于过压检测，当输入取样电压大于1.3V,芯片内部保护电路起控关断输出。进一步的技术方案是：芯片RT引脚外接电阻到地，通过调节不同的电阻值可以调节开关频率范围200kHz到1MHz。进一步的技术方案是：芯片SYNC引脚为芯片同步端口，使用外部同步或内部同步，当使用芯片内部同步时，需要接地。进一步的技术方案是：芯片VCL、VCH引脚分别为芯片内部低电流模式和高电流模式调节环路补偿，通过外接电阻R2和电容C3串联到地进行补偿，所述电阻R2取值范围15k到80K，所述电容C3取值范围2nF到10nF。进一步的技术方案是：芯片VCL、VCH引脚分别为芯片内部低电流模式和高电流模式调节环路补偿，通过外接电阻R2和电容C3串联到地进行补偿，所述电阻R2取值范围15k到80K,所述电容C3取值范围2nF到10nF。与现有技术相比，本技术的有益效果之一是：本技术提供一种激光二极管驱动分段调光电路，简单、工作稳定、可靠性高、可实现不同电路高和低模拟状态之间的快速变换，从而能够在几微秒的时间内改变已调LD或LED电流水平。适合高端DLP投影机、采用开关输出电容器的驱动器，实现高的彩色准确度。附图说明图1为现有技术中电流调节器电路图。图2为本技术一种激光二极管驱动分段调光电路的电路图。图3为本技术一种激光二极管驱动分段调光电路的时序控制示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。实施例参考图2，一种激光二极管驱动分段调光电路，包括同步降压型DC/DC芯片，它工作在450KHZ开关频率、平均电流模式控制，VIN输入电压10-40V，通过芯片HG口控制高端MOS管M1和LG口控制低端MOS管M2，输出脉冲波形通过一个电感器L1(约1.0μH)和相串联的电流检测电阻R1(约2.5毫欧)以及输出并联的不同电容C1、电容C2得到LD驱动电压，其中检测电阻R1上的压降通过芯片SENSE+和SENSE-引脚输入到芯片内部比较器，准确地调节电感器L1的电流。在一个0V至“低于输入电压轨2V”的输出电压范围内，该芯片能够以±6％的准确度来调节任意负载中的电流。为实现不同电流调节功能，可通过芯片模拟调光口CTRL_H、CTRL_L和数字PWM口相结合的方式，实现了精准、宽范围的LED电流控制。PWM和CTRL_SEL引脚为数字控制引脚，其中PWM脚用于确定已调电流的状态；CTRL_SEL引脚控制不同电容负载的切换，既控制芯片PWMGH、PWMGL引脚输出从而控制MOS管M3和MOS管M4连接的不同负载电容C1、电容C2的导通；CTRL_H和CTRL_L引脚是具有一个0V至1.5V全标度范围的模拟输入，可通过外接的电阻分压电路设定高低不同的输出电流值限制。FB引脚为LD输出电压的取样反馈脚，用于过压检测，当输入取样电压大于1.3V,芯片内部保护电路起控关断输出。RT引脚通过外接电阻到地，通过调节不同的电阻值可以调节开关频率范围200kHz到1MHz。SYNC引脚为芯片同步端口，可以使用外部同步，当使用芯片内部同步时，需要接地。VCL引脚、VCH引脚分别为芯片内部低电流模式和高电流模式调节环路补偿，通过外接电阻R2和电容C3串联到地进行补偿，其中电阻R2取值范围15k到80K,电容C3取值范围2nF到10nF。图3示出了对应于PWM和CTRL_SEL引脚各种不同状态的定时波形。当PWM为低电平时，所有的开关操作将被终止，而且两个输出电容C1、电容C2均与负载断接。本技术提供的一种激光二极管驱动分段调光电路，通过采用一种独特的开关输出电容器拓扑结构解决了负载不同电流的快速精准切换的问题，该拓扑结构实现了超快的负载电流上升和下降时间。这种拓扑结构的基本概念是在恒流控制电路基础上对于某个给定的电流，负载两端的电压降存储于第一个开关输出电容器中。当需要一种不同的已调电流状态时，将第一个输出电容器关断，并接通第二个电容器。这使得每个电容器能够存储与期望已调电流相对应的负载电压值。通过采用在外部进行开关操作的负载电容器这种独特的做法，可实现不同电路高和低模拟状态之间的快速变换，从而能够在几微秒的时间内改变已调LD或LED电流水平。尽管这里参照本技术的解释性实施例对本技术进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开的范围内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光二极管驱动分段调光电路，其特征在于，它包括同步降压型DC/DC芯片，芯片VIN引脚接输入电压，芯片HG口接高端MOS管M1、芯片LG口接低端MOS管M2，输出脉冲波形通过电感器L1和相串联的电流检测电阻R1以及输出并联的电容C1、电容C2得到LD驱动电压，FB引脚为LD输出电压的取样反馈脚，用于过压检测，其中检测电阻R1上的压降通过芯片SENSE+和SENSE‑引脚输入到芯片内部比较器；PWMGH引脚、PWMGL引脚分别与MOS管M3、MOS管M4连接后再分别连接电容C1、电容C2；CTRL_H引脚和CTRL_L引脚外接电阻分压电路；PWM引脚和CTRL_SEL引脚为数字控制引脚，其中PWM引脚用于确定已调电流的状态；CTRL_SEL引脚用于控制不同电容负载的切换，即控制电容C1、电容C2的导通。

【技术特征摘要】
1.一种激光二极管驱动分段调光电路，其特征在于，它包括同步降压型DC/DC芯片，芯片VIN引脚接输入电压，芯片HG口接高端MOS管M1、芯片LG口接低端MOS管M2，输出脉冲波形通过电感器L1和相串联的电流检测电阻R1以及输出并联的电容C1、电容C2得到LD驱动电压，FB引脚为LD输出电压的取样反馈脚，用于过压检测，其中检测电阻R1上的压降通过芯片SENSE+和SENSE-引脚输入到芯片内部比较器；PWMGH引脚、PWMGL引脚分别与MOS管M3、MOS管M4连接后再分别连接电容C1、电容C2；CTRL_H引脚和CTRL_L引脚外接电阻分压电路；PWM引脚和CTRL_SEL引脚为数字控制引脚，其中PWM引脚用于确定已调电流的状态；CTRL_SEL引脚用于控制不同电容负载的切换，即控制电容C1、电容C2的导通。2.根据权利要求1所述一种激光二极管驱动分段调光电路，其特征在于，所述CTRL_H和CTRL_L引脚是具有一个0V至...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文东，马赛，
申请(专利权)人：四川长虹电器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51