比较器电路、恒流控制电路和恒流驱动电路制造技术

本发明专利技术公开了一种比较器电路、恒流控制电路和恒流驱动电路。该比较器电路包括比较器、选择电路、存储电路和输出保持电路。比较器电路根据时钟信号控制选择电路、存储电路和输出保持电路周期性地切换电路的存储阶段和比较阶段，在存储阶段将一路输入信号与比较器的失调电压之和作为第一电压存储在比较器的第二输入端，并在比较阶段将另一路信号与比较器的失调电压之和作为第二电压与第一电压进行比较，从而可以抵消掉比较器的失调电压对比较器的输出结果的影响，因此可以很好地解决失配导致的问题，显著地提高输出的一致性。

【技术实现步骤摘要】
比较器电路、恒流控制电路和恒流驱动电路
本专利技术涉及LED驱动电路领域，更具体地，涉及一种比较器电路、恒流控制电路和恒流驱动电路。
技术介绍
在LED用于照明时，采用恒流驱动电路调节亮度以满足用户的个性化需求或者根据环境需要调光以降低能耗。恒流驱动电路例如是传统的脉宽调制(即PulseWidthModulation，PWM)调光装置或者或0-10V调光器。可调光的LED驱动电路通常根据调光信号来改变输出电流，从而实现调光功能。当调光信号小于一定值后，通过比较器电路产生的关断信号来关闭输出电流。图1示出传统的比较器的示意性电路框图。参考图1，传统的比较器中，MOS管N1和N2作为输入对管，MOS管N3接收偏置电压Vibias，用于根据偏置电压Vibias向MOS管N1和N2提供偏置电流，MOS管P1、P2、P3、P4、N4和N5作为中间级镜像传递电流，使得比较器的输出电流Icomp＝Gm*(VP-VN)，Icomp为比较器的输出电流，Gm为跨导，VP为比较器的正向输入端的输入信号，VN为比较器电路的反向输入端的输入信号。其中，跨导Gm的大小与作为输入对管的MOS管N1和N2的大小、中间级镜像传递电流的镜像电流传递的比例相关。比较器的失配会导致控制的实际值与目标值发生偏差，在LED驱动电路，尤其是可以调光的LED驱动电路中，为了将电路的一致性做好，就要求把电路的跨导做准确，并且尽可能减小电路的失调。但是，由于在工艺加工制造过程的偏差和封装应力，会导致设计的对称输入对管和镜像电流比例失配，从而导致实际电路的跨导不再准确，电路的失调明显增加。为了减小这种失配，一般需要把所有会导致失配的元件做的尽可能的对称，包括版图的中心对称，并且加大对称元件的尺寸，但这样会导致需要更大的芯片面积，增加了匹配成本。另外，即使使用这些措施，仍然不能很好的解决失配导致的问题，尤其是失配受到封装应力的影响，加大对称元件的尺寸的效果并不明显。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种比较器电路、恒流控制电路和恒流驱动电路，解决了现有的比较器因封装应力和器件匹配导致的失调问题，可以显著地提高输出的一致性。根据本专利技术实施例的第一方面，提供了一种比较器电路，包括：比较器，包括第一输入端、第二输入端和输出端，选择电路，根据时钟信号将第一输入信号或第二输入信号提供至所述比较器的第一输入端，在所述时钟信号的每个时钟周期的存储阶段将所述第二输入信号提供至所述比较器的第一输入端，在所述时钟信号的每个时钟周期的比较阶段将所述第一输入信号提供至所述比较器的第一输入端；存储电路，与所述比较器的第二输入端和输出端连接，所述存储电路在所述存储阶段将当前周期的第二输入信号与所述比较器的失调电压之和作为第一电压，并提供给所述比较器的第二输入端，所述比较器在所述比较阶段将所述第一输入信号与所述失调电压之和作为第二电压，并将所述第一电压与所述第二电压进行比较，以得到比较结果；以及输出保持电路，与所述比较器的输出端连接，所述输出保持电路在所述比较阶段存储所述比较结果，以及在下一时钟周期的存储阶段将所述输出保持电路在比较阶段存储的所述比较结果输出作为输出信号。可选的，所述比较器电路还包括：时钟信号发生器，产生所述时钟信号，所述时钟信号包括周期性的第一时钟信号和第二时钟信号，所述第一时钟信号和所述第二时钟信号反相，其中，所述第二时钟信号有效时，所述比较器电路处于所述存储阶段，所述第一时钟信号有效时，比较器电路处于所述比较阶段。可选的，所述选择电路包括：第一开关，其第一端接收所述第一输入信号，其第二端连接至所述比较器的第一输入端，其控制端接收所述第一时钟信号；第二开关，其第一端接收所述第二输入信号，其第二端连接至所述比较器的第一输入端，其控制端接收所述第二时钟信号，其中，所述第二时钟信号有效时，所述第二开关导通，将所述第二输入信号提供至所述比较器的第一输入端；所述第一时钟信号有效时，所述第一开关导通，将所述第一输入信号提供至所述比较器的第一输入端。可选的，所述存储电路包括：第四开关，其第一端连接至所述比较器的输出端，其控制端接收所述第二时钟信号；晶体管，其第一端连接至电源电压，其控制端连接至所述第四开关的第二端；电阻，其第一端连接至所述晶体管的第二端，其第二端接地；电容，其第一端连接至所述比较器的第二输入端，其第二端接地；以及第五开关，其第一端连接至所述电容的第一端，其第二端连接至所述电阻的第一端，其控制端接收所述第二时钟信号。可选的，当所述第二时钟信号有效时，所述第四开关和所述第五开关导通，所述第一电压被存储于所述电容上；当所述第一时钟信号有效时，所述第四开关和所述第五开关关断，所述比较器将第一输入端的第二电压与所述电容上存储的第一电压进行比较，以获得比较结果。可选的，所述输出保持电路包括：第三开关，其第一端连接至所述比较器的输出端，其控制端接收所述第一时钟信号；第一反相器，其输入端连接至所述第三开关的第二端，其输出端连接至第一节点；第六开关，其第一端连接至所述第三开关的第二端，其控制端接收所述第二时钟信号；第二反相器，其输入端连接至所述第一节点，其输出端连接至所述第六开关的第二端；第七开关，其第一端连接至所述第一节点，其控制端接收所述第二时钟信号；第三反相器，其输入端连接至所述第七开关的第二端，其输出端用于输出所述输出信号；以及第八开关，其第一端连接至所述第三反相器的输入端，其第二端连接至所述第三反相器的输出端，其控制端接收所述第一时钟信号。可选的，当所述第一时钟信号有效时，所述第三开关和所述第八开关导通，所述第六开关和所述第七开关关断，所述比较结果存储于所述第一节点；当所述第二时钟信号有效时，所述第三开关和所述第八开关关断，所述第六开关和所述第七开关导通，所述第三反相器根据所述第一节点上存储的比较结果得到所述输出信号。可选的，所述第一时钟信号和所述第二时钟信号的占空比为0.5。根据本专利技术实施例的第二方面，提供了一种恒流控制电路，包括：跨导放大器，其用于对调光信号和输出等效电流进行误差放大以得到补偿信号；PWM信号产生电路，与所述跨导放大器连接以接收所述补偿信号，并根据所述补偿信号产生PWM信号；逻辑控制电路，与所述PWM信号产生电路连接以接收所述PWM信号，并根据所述PWM信号产生预驱动信号；驱动电路，与所述逻辑控制电路连接以接收所述预驱动信号，并根据所述预驱动信号产生驱动信号，所述驱动信号控制功率开关管的导通和关断以控制输出电流的稳定；以及上述的比较器电路，所述比较器电路与所述逻辑控制电路连接，所述比较器电路用于在所述调光信号小于预设电压时提供关断信号，以关闭输出电流。可选的，所述恒流控制电路还包括：峰值电流采样电路，所述峰值电流采样电路接收表征流经功率开关管的电流的电压采样信号；以及输出等效电流计算电路，根据所述电压采样信号得到所述输出等效电流信号。根据本专利技术实施例的第三方面，提供了一种恒流驱动电路，包括：主功率电路，用于将输入电压转换成输出电流；以及上述的恒流控制电路，所述恒流控制电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种比较器电路，其中，包括：/n比较器，包括第一输入端、第二输入端和输出端，/n选择电路，根据时钟信号将第一输入信号或第二输入信号提供至所述比较器的第一输入端，在所述时钟信号的每个时钟周期的存储阶段将所述第二输入信号提供至所述比较器的第一输入端，在所述时钟信号的每个时钟周期的比较阶段将所述第一输入信号提供至所述比较器的第一输入端；/n存储电路，与所述比较器的第二输入端和输出端连接，所述存储电路在所述存储阶段将当前周期的第二输入信号与所述比较器的失调电压之和作为第一电压，并提供给所述比较器的第二输入端，所述比较器在所述比较阶段将所述第一输入信号与所述失调电压之和作为第二电压，并将所述第一电压与所述第二电压进行比较，以得到比较结果；以及/n输出保持电路，与所述比较器的输出端连接，所述输出保持电路在所述比较阶段存储所述比较结果，以及在下一时钟周期的存储阶段将所述输出保持电路在比较阶段存储的所述比较结果输出作为输出信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种比较器电路，其中，包括：
比较器，包括第一输入端、第二输入端和输出端，
选择电路，根据时钟信号将第一输入信号或第二输入信号提供至所述比较器的第一输入端，在所述时钟信号的每个时钟周期的存储阶段将所述第二输入信号提供至所述比较器的第一输入端，在所述时钟信号的每个时钟周期的比较阶段将所述第一输入信号提供至所述比较器的第一输入端；
存储电路，与所述比较器的第二输入端和输出端连接，所述存储电路在所述存储阶段将当前周期的第二输入信号与所述比较器的失调电压之和作为第一电压，并提供给所述比较器的第二输入端，所述比较器在所述比较阶段将所述第一输入信号与所述失调电压之和作为第二电压，并将所述第一电压与所述第二电压进行比较，以得到比较结果；以及
输出保持电路，与所述比较器的输出端连接，所述输出保持电路在所述比较阶段存储所述比较结果，以及在下一时钟周期的存储阶段将所述输出保持电路在比较阶段存储的所述比较结果输出作为输出信号。


2.根据权利要求1所述的比较器电路，其中，还包括：
时钟信号发生器，产生所述时钟信号，所述时钟信号包括周期性的第一时钟信号和第二时钟信号，所述第一时钟信号和所述第二时钟信号反相，其中，所述第二时钟信号有效时，所述比较器电路处于所述存储阶段，所述第一时钟信号有效时，比较器电路处于所述比较阶段。


3.根据权利要求2所述的比较器电路，其中，所述选择电路包括：
第一开关，其第一端接收所述第一输入信号，其第二端连接至所述比较器的第一输入端，其控制端接收所述第一时钟信号；
第二开关，其第一端接收所述第二输入信号，其第二端连接至所述比较器的第一输入端，其控制端接收所述第二时钟信号，
其中，所述第二时钟信号有效时，所述第二开关导通，将所述第二输入信号提供至所述比较器的第一输入端；所述第一时钟信号有效时，所述第一开关导通，将所述第一输入信号提供至所述比较器的第一输入端。


4.根据权利要求2所述的比较器电路，其中，所述存储电路包括：
第四开关，其第一端连接至所述比较器的输出端，其控制端接收所述第二时钟信号；
晶体管，其第一端连接至电源电压，其控制端连接至所述第四开关的第二端；
电阻，其第一端连接至所述晶体管的第二端，其第二端接地；
电容，其第一端连接至所述比较器的第二输入端，其第二端接地；以及
第五开关，其第一端连接至所述电容的第一端，其第二端连接至所述电阻的第一端，其控制端接收所述第二时钟信号。


5.根据权利要求4所述的比较器电路，其中，当所述第二时钟信号有效时，所述第四开关和所述第五开关导通，所述第一电压被存储于所述电容上；
当所述第一时钟信号有效时，所述第四开关和所述第五开关关断，所述比较器将第一输入端的第二电压与所述电容上存储的第一电压进行比较，以获得比较结果。

【专利技术属性】
技术研发人员：张献，汤仙明，
申请(专利权)人：杭州士兰微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33