本發(fā)明涉及的led可持續(xù)等光強(qiáng)照明集成控制電路。

背景技術(shù)：

led燈在長時(shí)間使用的情況下，性能會逐漸下降，導(dǎo)致電阻增大，在相同驅(qū)動電壓下，流過led的電流逐漸衰減，光照強(qiáng)度逐漸減小，led會產(chǎn)生光衰；在大多數(shù)設(shè)計(jì)中，led燈是由bjt或者mosfet等驅(qū)動管控制流過燈的電流，通過改變這些驅(qū)動管的驅(qū)動電壓，可以調(diào)節(jié)流過led燈的電流。

掩埋雙pn結(jié)光電二極管，由兩個(gè)垂直堆疊的不同深度的二極管構(gòu)成。光照下輸出電流大小與入射光功率成線性關(guān)系，可以作為光探測器用于光照強(qiáng)度的測量。

基于微電子技術(shù)的led可持續(xù)等光強(qiáng)照明集成控制電路，采用cmos工藝，在大大縮小電路體積的同時(shí)，可提高弱信號的檢測精度，并將控制電路與掩埋雙pn結(jié)光電二極管光電流傳感單元單片集成。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，提供一種led可持續(xù)等光強(qiáng)照明集成控制電路。

本發(fā)明將照明控制技術(shù)與微電子技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)了一種led可持續(xù)等光強(qiáng)照明集成控制電路，該控制電路采用cmos工藝將控制電路與掩埋雙pn結(jié)光電二極管光電流傳感單元單片集成，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測led的光照強(qiáng)度，并根據(jù)光強(qiáng)改變輸出電壓，實(shí)現(xiàn)對led驅(qū)動電壓的控制，從而達(dá)到改變led燈光照強(qiáng)度的目的。

本發(fā)明所述led可持續(xù)等光強(qiáng)照明集成控制電路，由led光強(qiáng)探測電路1、電流電壓轉(zhuǎn)換電路2、電位平移緩沖電路3、電壓比較放大電路4、低通濾波電路5所組成。

所述led光強(qiáng)探測電路1中，輸出端與電流電壓轉(zhuǎn)換電路2的輸入端連接；

led光強(qiáng)探測電路1由淺pn結(jié)光電二極管d1和深pn結(jié)光電二極管d2組成；所述淺pn結(jié)光電二極管d1和所述深pn結(jié)光電二極管d2是pnp的堆疊結(jié)構(gòu)，所述淺pn結(jié)光電二極管d1和所述深pn結(jié)光電二極管d2陽極共用n結(jié)，并作為輸出端輸出兩個(gè)pn結(jié)的光電流之和i1+i2，所述淺pn結(jié)光電二極管d1和所述深pn結(jié)光電二極管d2陰極都接地；

所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路2中，輸入端與led光強(qiáng)探測電路1的輸出端相連，輸出端與電位平移緩沖電路3的輸入端連接；

電流電壓轉(zhuǎn)換電路2由pmos管p1、p2、p3、p4和nmos管n1組成；所述pmos管p1源極接電源vdd，柵漏短接，漏極連所述pmos管p3源極，所述pmos管p3柵漏短接，漏極作為該電流電壓轉(zhuǎn)換電路2的輸入端，所述pmos管p2源極接電源vdd，柵極接所述pmos管p1柵極，漏極連所述pmos管p4源極，所述pmos管p4柵極接所述pmos管p3柵極，漏極連所述nmos管n1漏極，所述nmos管n1柵極接電源vdd，源極接地，漏極為該電流電壓轉(zhuǎn)換電路2的輸出端；

所述電位平移緩沖電路3中，輸入端接電流電壓轉(zhuǎn)換電路2的輸出端，第一、二輸出端分別與電壓比較放大電路4的第一、二輸入端相連；

電位平移緩沖電路3由pmos管p5、p6、p7和nmos管n2、n3組成；所述pmos管p5源極接電源vdd，柵極接所述pmos管p6柵極，漏極接所述pmos管p7源極，所述pmos管p7漏極接地，源極和柵極分別作為該電位平移緩沖電路3的第一輸出端和輸入端，所述pmos管p6源極接電源vdd，柵漏短接，漏極連所述nmos管n2漏極，所述nmos管n2柵漏短接，源極接所述nmos管n3漏極，所述nmos管n3柵漏短接，源極接地，柵極作為該電位平移緩沖電路3的第二輸出端；

所述電壓比較放大電路4中，第一、二輸入端分別連電位平移緩沖電路3的第一、二輸出端，輸出端連低通濾波電路5輸入端；

電壓比較放大電路4由pmos管p8、p9和nmos管n4、n5、n6以及電阻r1、r2組成；所述pmos管p8源極接電源vdd，柵極連所述pmos管p9柵極，漏極連所述nmos管n4漏極，所述nmos管n4源極接所述nmos管n6漏極，柵極和源極分別作為該電壓比較放大電路4的第一輸入端和輸出端，所述nmos管n6源極接地，柵極作為該電壓比較放大電路4的第二輸入端，所述pmos管p9源極接電源vdd，柵漏短接，漏極接所述nmos管n5漏極，所述nmos管n5源極接所述nmos管n6漏極，所述電阻r1一端接電源vdd，另一端接所述nmos管n5柵極，所述電阻r2一端接地，另一端也連所述nmos管n5柵極；

所述低通濾波電路5中，輸入端連電壓比較放大電路4的輸出端，控制信號從輸出端vout輸出，該輸出端可以接led的驅(qū)動元件；

低通濾波電路5由電阻r3和電容c1組成；所述電阻r3一端作為該低通濾波電路5的輸入端，另一端作為輸出端vout，所述電容c1一端接地，另一端連該低通濾波電路5的輸出端。

本發(fā)明通過負(fù)反饋可以有效穩(wěn)定控制流過led的電流，實(shí)現(xiàn)led燈的等光強(qiáng)度照明，本發(fā)明采用cmos工藝將控制電路與掩埋雙pn結(jié)光電二極管光電流傳感單元單片集成，實(shí)現(xiàn)led光強(qiáng)度控制微型化、智能化。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明提出的led可持續(xù)等光強(qiáng)照明集成控制電路，與掩埋雙pn結(jié)光電二極管單片集成，可廣泛應(yīng)用于對led照明光強(qiáng)穩(wěn)定度要求極高的領(lǐng)域，體積小，精度高，可靠性好，功耗低。

附圖說明

圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)單元框圖

圖2是本發(fā)明設(shè)計(jì)原理圖

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

本發(fā)明所述led可持續(xù)等光強(qiáng)照明集成控制電路，由led光強(qiáng)探測電路1、電流電壓轉(zhuǎn)換電路2、電位平移緩沖電路3、電壓比較放大電路4、低通濾波電路5所組成。

led光強(qiáng)探測電路1中，所述淺pn結(jié)光電二極管d1和深pn結(jié)光電二極管d2被偏置在反偏壓狀態(tài)，當(dāng)被光照射時(shí)，將光強(qiáng)度信號轉(zhuǎn)變成微弱的電流信號，電流大小與光照強(qiáng)度成線性關(guān)系；

電流電壓轉(zhuǎn)換電路2中，所述pmos管p1、p2、p3、p4構(gòu)成cascode電流鏡，用于高精度提取led光強(qiáng)探測電路1中輸出的微弱電流信號，所述nmos管n1被偏置在深線性區(qū)，把電流信號線性地轉(zhuǎn)換成電壓信號；

電位平移緩沖電路3中，所述pmos管p5和p7構(gòu)成電流源為負(fù)載的源跟隨器，而所述pmos管p6和所述nmos管n2、n3構(gòu)成偏置單元為源跟隨器和電壓比較放大電路4提供合適的偏壓，由于電流電壓轉(zhuǎn)換電路2中的輸出電壓較低，不利于信號處理，電位平移緩沖電路3將電流電壓轉(zhuǎn)換電路2中的輸出電壓平移至較高的合適的電壓，供后續(xù)電路處理，同時(shí)電位平移緩沖電路3還起到電壓緩沖的作用，減小后續(xù)電路的阻抗對前述電路的影響；

電壓比較放大電路4中，所述pmos管p8、p9和所述nmos管n4、n5、n6構(gòu)成的帶有源電流鏡的差動對作為電壓比較器，所述電阻r1、r2用于確定基準(zhǔn)電壓，電位平移緩沖電路3輸出的電壓信號與基準(zhǔn)電壓作比較，經(jīng)放大后輸出差值；

低通濾波電路5中的電阻r3和電容c1構(gòu)成rc低通rc濾波器，用于減小電壓比較放大電路4輸出電壓的波動對led驅(qū)動元件的影響；

當(dāng)led亮度衰減時(shí)，led光強(qiáng)探測電路1中轉(zhuǎn)換出來的光電流減小，電流電壓轉(zhuǎn)換電路2中輸出電壓減小，從而引起電壓比較放大電路4中的輸出差值增大，更大的電壓驅(qū)動led驅(qū)動元件，使led光照強(qiáng)度增強(qiáng)，當(dāng)led光照強(qiáng)度過亮?xí)r，led光強(qiáng)探測電路1中轉(zhuǎn)換出來的光電流增大，又會導(dǎo)致電壓比較放大電路4中的輸出差值減小，最終使led光照強(qiáng)度維持在穩(wěn)定值。

本說明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)該視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能想到的等同技術(shù)手段。