實現LED恒定電流的漸進啟動/停止電路技術

采用安森美的NCP5604產品，在獲得精確匹配電流后，能精確驅動任何顯示屏背光或小功率手電筒中的一組四個LED。由連接著IREF引腳和接地的外部電阻器設定輸出電流后，啟動引腳直接控制芯片。此輸出端提供給每個LED恒定電流，使之在幾百微秒內上升到設定值，借助參考引腳實現LED電流漸進啟動/停止。這種定制照明系統狀態的方法相對簡便，并已獲廣泛應用。本應用描述了該漸進技術相關電路。　　

參考電流

輸出電流是通過設定流入外部電阻器的參考電流來設定的。如圖1所示，內部子電路提供外部電阻600 mV的偏置電壓。IREF引腳上的電壓通過連接到NMOS M3的運算放大器U1和根據精確內置帶隙電壓基準產生的600 mV參考電壓進行調節。流經外部電阻器R2的電流通過PMOS M1 M2產生鏡像，在硅片級調整M1/M2大小，獲取1:10的比例。如此，M1流過1mA時，M2漏極可產生10mA。

電流流經NMOS M4/M5產生的電流鏡像，這兩個器件的凈比例為1:25，此時10mA可在M5漏極產生250mA電流。由于外部LED連接到該漏極，因而流入LED的電流即為漏極電流，且該值僅與外部電阻器設定的參考電流和M1/M5總比率的乘積有關。　‖　

顯然，子電路設計用于支持應用中需要的參考電流水平。由于每個LED最大負載電流為25 mA，參考電流最大值為100mA。如果外部電阻器下降到5.2 kΩ以下，參考電流將下降，且LED電流不能進一步增大，參見NCP5604數據表中的公差。　　

上電次序　　

假設芯片連接到適當的電源（置Vbat最小值為3V，最大值為5.5 V），啟動引腳設置為高時，內置系統被啟動，參見圖2。此時，外部儲能電容充電完成前，LED無電流流過，Vout電壓必須高于正向電流產生前的LED Vf。另一方面，有意限制電池的啟動輸入電流，儲能電容上電壓的上升時間同樣受到限制，而啟動LED需要200ms。當然，對肉眼來說，200ms極快，同時對最終用戶來說，該照明轉瞬即逝。

另一方面，若LED關斷，或正向電流關閉，儲能電容緩慢放電：轉換器不會從零重新啟動，無需200ms也可達到LED Vf。　　

漸進啟動/停止過程　　

基本概念是當啟用信號設置為高或低時，逐漸打開/關閉LED，而不使用MCU端口上額外的輸入/輸出引腳。由于芯片未集成可編程寄存器，不可能用純數字的方法提供該功能。替代方法是采用連接內置參考電流的模擬結構以控制LED電流。

可以用偽鏡像結構中的NPN晶體管開發簡單的應用，強制參考電流按照如圖3的PSPICE模型所示流入IREF引腳。電流鏡像代表NCP5604電路，漸進功能