[发明专利]线性恒流电光驱动电路、集成电路与控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及半导体集成电路技术领域，尤其涉及一种线性恒流电光驱动电路、集成电路与控制系统。

背景技术

光驱动通常可以分为三大类，一是开关恒流源，二是线性IC电源，三是阻容降压电源。开关恒流源采用变压器将高压变为低压，并进行整流滤波，以便输出稳定的低压直流电，开关恒流源的安全性相对较高(一般是输出低压)，性能稳定，缺点是电路复杂、价格较高，由于其采用了变压器致使高成本，大体积，多元器件，而且电解电容易坏，整灯寿命严重受限，调光不方便；阻容降压的方案成本很低，但是性能较差；线性恒流技术方案以其简单的系统结构在中小功率LED恒流系统中得到了广泛使用。

现有技术中，常见的方案如图1所示，包括整流电路、恒流驱动电路以及负载，其恒流输出为Iout＝Vref/Rcs。此应用方案相对于开关电源方案优点在于系统结构简单，使用元器件少，缺点在于系统负载的数量必须严格按照输入电压来设计，输入电压的变化会导致整个系统输入功率的变化，从而影响系统的光效效率。随着光驱动技术的不断发展，光驱动在各个领域得到越来越广泛的使用。当近距离时，光驱动功率小，可以满足人眼安全要求，但是驱动能力较弱；当远距离时，光驱动功率大，但是无法满足人眼安全要求。

综上所述，需要设计一种自动增益控制的、恒流恒压的应用于无人机、无人车智能识别的线性恒流电光驱动电路、集成电路与控制系统。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种线性恒流电光驱动电路、集成电路与控制系统，解决了在输入电压的变化会导致整个系统输入功率的变化，从而影响系统的效率的光效问题。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

第一方面，本发明提出一种线性恒流电光驱动电路，包括：

启动电路，接电源端，为所连接的恒流电路提供软启动电压；

恒流电路，为所连接的镜像电路提供具有电源抑制比的带隙基准电压；

镜像电路，根据所述恒流电路提供的带隙基准电压，控制所述线性恒流电光驱动电路的回路电压，使得所述回路电压保持恒定；

所述启动电路包括二个晶体管与一个电容，其中：

第一N晶体管(N1)的栅极、漏极同时与第一P晶体管(P1)的栅极连接，并通过第一电容(C1)与直流电源端连接，源极接地；

所述第一P晶体管(P1)的源极与直流电源端连接；

所述恒流电路包括一个运算放大器、一个晶体管与一个电阻，其中：

第二N晶体管(N2)的源极通过第一电阻(R1)与运算放大器的负输入端、调整电路端口连接，漏极与所述第一P晶体管(P1)的漏极连接；

所述运算放大器的正输入端与参考电压Vref连接，输出端与所述第二N晶体管(N2)的栅极连接；

所述镜像电路包括四个晶体管、二个电光二极管与二个电阻，其中：

第二P晶体管(P2)的漏极、栅极并接后与第三P晶体管(P3)的栅极连接，并通过正向连接的第一电光二极管(D1)接地，源极与第三N晶体管(N3)的源极、第四N晶体管(N4)的源极、栅极连接，并通过第二电阻(R2)连接至所述恒流电路中运算放大器的负输入端；

所述第三P晶体管(P3)的漏极与第四N晶体管(N4)的漏极、第三N晶体管(N3)的漏极、栅极连接，并通过第三电阻(R3)连接至所述恒流电路中运算放大器的负输入端，源极通过正向第二电光二极管(D2)接地。

优选地，所述第一电光二极管(D1)或第二电光二极管(D2)包括单个电光二极管或电光二极管串。

优选地，所述第一电光二极管(D1)与第二电光二极管(D2)的发射区面积相同。

优选地，所述第一电光二极管(D1)的导通电平与第二电光二极管(D2)的导通电平相一致。

优选地，所述第二P晶体管(P2)与第三P晶体管(P3)的面积相等。

优选地，所述第三N晶体管(N3)与第四N晶体管(N4)的面积相等。

优选地，所述晶体管采用场效应管、双极晶体管中的一种或多种。

优选地，所述第一N晶体管(N1)、第二N晶体管(N2)、第三N晶体管(N3)及第四N晶体管(N4)为NMOS管，所述第一P晶体管(P1)、第二P晶体管(P2)及第三P晶体管(P3)为PMOS管。

第二方面，本发明提出一种线性恒流集成电路，包括调整电路、第一方面所述的线性恒流电光驱动电路，所述调整电路包括一接地的采样电阻Rext，所述采样电阻调节镜像电路D1、D2负载在单位时间内的电流保持恒定。