一款用于白光LED驱动的电流型电荷泵设计方案

　　3、振荡器

　　本文设计一个600 kHz定频率电流控制振荡器，原理如图12，首先假设Q端为“0”，则PMOS管M1导通，电流源通过M1向C1充电，同时PMOS管M3导通，R1无效，此时比较器反相端电压VTH=VDD-R2I3，等C1两端电压略大于VTH时，比较器输出高电平，使Q端变为“1”，C1通过NMOS管M2进行放电，同时M3截止，R1与R2串联，此时比较器反相端电压VTL=VDD-（R1+R2）I3，等到C1两端电压略小于VTL时，比较器输出又发生翻转，周而复始。波形通过4个反相器的整形，输出600 kHz的方波。设I1为充电电流，I2为放电电流，T1为充电周期，T2为放电周期，则振荡器的频率为：

　　调节充放电电流，使I1=I2=IC，则振荡频率可表示为：

　　式中：IC为充放电电流。图13为振荡器输出及C1电容上的电压仿真波形。

　　该电荷泵还包括带隙基准电路，温度保护电路，软启动电路等等，限于篇幅，在此不作累述。

　　4、结论

　　本文分享了一个用于白光LED驱动的电流型电荷泵的设计方案，周边只使用3个小的陶瓷电容器，可驱动4个白光LED，单路最大输出电流20 mA.与电压型电荷泵相比，不同LED之间亮度匹配较好，由于不需要镇流电阻，因此节省了面积。电路采用1.5×分数倍频模式，效率可达93%.具有32 级数字调光功能，可以满足不同需要。根据CSMC 0.6 μm工艺，通过Cadence Spectre软件进行了仿真，仿真结果表明，该电路满足设计方案的要求，具有较广阔的应用前景。