专利名称：程控缓启动高稳定大电流驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及光刻技术领域，具体地说，涉及在晶片、印刷电路板、掩膜板、 平板显示器、生物晶片、微机械电子晶片、光学玻璃平板等衬底上印刷构图的直 写光刻装置的大功率LED照明和恒流控制领域。
背景技术：
光刻技术是用于在衬底表面上印刷具有特征的构图。这样的衬底可包括用于 制造半导体器件、多种集成电路、平面显示器(例如液晶显示器)、电路板、生 物芯片、微机械电子芯片、光电子线路芯片等的基片。经常使用的基片为表面图 有光敏感介质的半导体晶片或玻璃基片。在光刻过程中，晶片放置在晶片台上，通过处在光刻设备内的曝光装置，将特征构图投射到晶片表面。大功率LED具有寿命长、节能环保、发光效率高、光 均匀性好、体积小等一系列优点，常被用做光刻设备曝光和照明光源系统中。光 刻技术中1W350raA或3W700mA的大功率LED使用最广泛，在光路调整和不同镜头 曝光时需要LED驱动电流调节范围宽，连续稳定可调。但已有的LED驱动电路 需手动调节电位器，电流输出波动大，准确性不高。
发明内容
本发明的目的是提供一种程控缓启动高稳定大电流驱动装置，满足在光刻过 程中，照射图形发生器的大电流光源驱动稳定可靠，同时在光路调整和不同镜头 曝光时LED光强可通过人机交互界面实现连续稳定可调的目的。本发明的技术方案如下一种程控缓启动高稳定大电流驱动装置，其特征在于包括有微处理，微处理 器通过编程输出数字量接到数模转换器，并通过时钟控制让其产生相应电压值， 由数模转换器输出到比较电路的同相端，比较电路输出端经过缓启动电路输出，控制电流调节电路驱动负载，在电流调节电路中接入采样电阻，采样信号通过电 压放大电路到比较电路的反相端，构成闭环负反馈。所述的程控缓启动高稳定大电流驱动装置，其特征在于所述的比较电路和电 压放大电路，是由单片的双通道放大器构成，比较电路是由双通道放大器的一通 道处于开环工作构成，电压放大电路由双通道放大器的另一通道和电阻组成；所 述的缓启动电路是一个RC回路;所述的电流调节电路核心器件采用大功率MOS 管，调整MOS管栅源电压控制导通沟道的大小，控制漏源电压控制输出电流大 小。所述的程控缓启动高稳定大电流驱动装置，其特征在于所述的微处理器是 AT89S51单片机，数模转换器采用LTC1668，双通道运算放大器采用LM358。所述的程控缓启动高稳定大电流驱动装置，其特征在于MOS管栅极与经缓 启动电路输出相连，源极经供电电源串联负载直接相连，漏极经采样电阻接电源 地同时接比较放大电路的同相端。本发明通过微处理器输出数字量到数模转换器，并通过电平控制其产生相应 电压值，该电压控制负载的输出电流成线性关系，可实现负载电流的程控控制。大功率MOS管作为电流调整的核心器件，可使输出的负载电流到2A以上， 同时发热小效率高。在电流调整电路前加RC电路，通过大电容充放电回路，使得调整电压从0 缓慢增加而不发生突变，从而负载上电流不会产生冲击，起到缓启动作用；此电 路同时还构成低通滤波电路，对电流调整电路输入电压有滤波作用，使其电压更 稳定可靠。本发明通过微处理器输出数字量到数模转换器，并通过时钟控制其产生相应 电压值f/，此电压输出到比较器的同相端；当比较电路同相端电压比反向端电压 大时，比较器进入正相饱和输出高电平，反之则反相饱和输出低电平；该电平信 号再经过以缓启动电路进入电流调整电路驱动负载；由于负载电路中加入采样电 阻i ，使得采样电阻上产生电压经过放大电路放大后输入到比较电路反相端，构 成负反馈；比较电路只有在同相输入和反相输入相同时才能达到整个电路的平 衡；故输出龟路的电流/ = ^//及，由于电路采用了负反馈技术，所以输出电流稳 定。与现有LED驱动电路相比，本电路有以下优点是(1)、电路最简单，可靠性最高，成本最低，体积小，制作简单，省电效率高。(2)、采用程控技术调节输出电路电流，替代传统的手动调节电位器实现调节输出电流，提高了调整精度和准确性。(3)、采用大功率MOS管做电流调整核心器件，驱动电流可达2A以上且发热小。(4)、电路中采用了缓启动技术，有效的防止了输出负载电压电流突变带来的冲击，提高了负载的使用寿命。(5)、采用闭环负反馈控制技术，使得输出负载电路电流高稳定。
-图1为程控缓启动高稳定大功率LED恒流驱动装置原理框2为程控缓启动高稳定大功率LED恒流驱动装置电路图
具体实施例方式下面结合附图，通过实施例对本发明的驱动电路作进一步地说明。图1示出了程控缓启动高稳定大功率LED恒流驱动装置原理框图，其结构由微处理器，数模转换器，比较电路，缓启动电路，电流调整电路，LED负载电路，电压放大电路，电流采样电路组成。图2示出了程控缓启动高稳定大电流驱动装置在大功率LED驱动上的一种实际应用电路图，其结构包括微处理器l，优选为单片机AT89S51，但不限于 此微处理器；数模转换器2，优先为LTC1668，但不限于此数模转换器；双通道 运放LM358，分别做比较电路3和电压放大电路8，但不限于此放大器；由RC 构成的缓启动电路4;由大功率M0S管做核心器件的电流调整电路6，由精密电 阻7构成的采样电路；1W350mA的大功率LED负载5构成。电路工作原理如下当单片机发出16位的数字量Data和时钟控制信号CLK， 控制数模转换器LTC1668产生相应电压值C7 ，此电压输出到比较器的同相端； 当比较电路同相端电压比反向端电压大时，比较器进入正相饱和输出高电平，反 之则反相饱和输出低电平；该电平信号再经过RC电路构成的缓启动电路后，进 入电流调整电路驱动LED负载；同时负载电路中加入采样电阻i ，同时采样电 阻上电压经过放大电路放大后输入到比较电路反相端，构成负反馈；比较电路只 有在同相输入和反相输入相同时才能达到整个电路的平衡；故输出电路的电流 / = C//i ，由于电路采用了负反馈技术，所以输出电流稳定。
权利要求
1、一种程控缓启动高稳定大电流驱动装置，其特征在于包括有微处理，微处理器通过编程输出数字量接到数模转换器，并通过时钟控制让其产生相应电压值，由数模转换器输出到比较电路的同相端，比较电路输出端经过缓启动电路输出，控制电流调节电路驱动负载，在电流调节电路中接入采样电阻，采样信号通过电压放大电路到比较电路的反相端，构成闭环负反馈。
2、 根据权利要求l所述的程控缓启动高稳定大电流驱动装置，其特征在于所述 的比较电路和电压放大电路，是由单片的双通道放大器构成，比较电路是由 双通道放大器的一通道处于开环工作构成，电压放大电路由双通道放大器的另一通道和电阻组成；所述的缓启动电路是一个RC回路；所述的电流调节电路核心器件采用大功率MOS管，调整MOS管栅源电压控制导通沟道的大 小，控制漏源电压控制输出电流大小。
3、 根据权利要求1所述的程控缓启动高稳定大电流驱动装置，其特征在于所述 的微处理器是AT89S51单片机，数模转换器采用LTC1668，双通道运算放大 器采用LM358。
4、 根据权利要求1所述的程控缓启动高稳定大电流驱动装置，其特征在于MOS 管栅极与经缓启动电路输出相连，源极经供电电源串联负载直接相连，漏极 经采样电阻接电源地同时接比较放大电路的同相端。
全文摘要
本发明公开了一种程控缓启动高稳定大电流驱动装置，它通过微处理器控制高精度数模转换器输出电压，控制负载的输出电流；通过MOS管控制电流调节电路，使得输出电流大效率高；同时增加了缓启动电路使得负载输出电流缓慢增加不发生突变；驱动装置在负载中加高精密采样电阻测算负载的电流波动，同时将输出电流的控制电压和采用电阻上电压经电压放大接比较电路输入两端，构成闭环负反馈技术，使得输出电流稳定可靠。本发明电路简单，输出的驱动电流可达2A以上，连续程控可调，同时该装置外接不同负载时，输出电流稳定可靠同时电压冲击小，可广泛用于恒流控制和大功率LED照明领域。
文档编号G03F7/20GK101226342SQ20081001892
公开日2008年7月23日 申请日期2008年1月29日 优先权日2008年1月29日
发明者操文祥 申请人:芯硕半导体(中国)有限公司