一種大功率LED驅(qū)動芯片的設(shè)計和測試.pdf

1、LED以其體積小、耗電量低、使用壽命長、發(fā)熱量低、環(huán)保等優(yōu)點，正逐步取代傳統(tǒng)光源，成為最有發(fā)展前景的高技術(shù)節(jié)能產(chǎn)業(yè)之一。尤其大功率白光LED的開發(fā)成功，更加速了整個照明行業(yè)的更新?lián)Q代，也使得針對大功率白光LED驅(qū)動器的設(shè)計研究更加具有現(xiàn)實意義。
　　 本文設(shè)計了一款單通道升壓型大功率LED驅(qū)動芯片。該芯片采用了峰值電流型PWM控制模式，并設(shè)計使用了動態(tài)斜坡補償電路以消除可能出現(xiàn)的次諧波振蕩的問題，芯片頻率可調(diào)，最大可達1.34M

2、。另外，芯片具有軟啟動、欠壓保護、過壓保護和開路保護等輔助功能。
　　 論文首先研究了LED的發(fā)光原理及特性，分析了LED的連接方式和驅(qū)動器類型。研究了DC-DC開關(guān)電源的基本原理，包括四種基本拓撲結(jié)構(gòu)、調(diào)制方式以及反饋控制方式。接著，給出了本文所設(shè)計芯片的性能特點、系統(tǒng)架構(gòu)、各模塊功能介紹和主要器件參數(shù)的選取。分析了工作于CCM模式下的峰值電流模式變換器在占空比大于50％時存在的次諧波振蕩問題，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計了一個補償斜率可

3、以跟隨輸入輸出電壓動態(tài)變化的動態(tài)斜坡補償電路。對芯片進行了功耗分析，重點分析了開關(guān)管的導(dǎo)通損耗、開關(guān)損耗、柵極驅(qū)動損耗以及整流二極管的損耗，并給出相應(yīng)優(yōu)化方案。分析了芯片的主要子模塊，其中包括誤差放大器、帶隙基準源、振蕩器、過壓保護電路、開路保護電路等，并給出相應(yīng)的仿真結(jié)果；最后給出了芯片的仿真和測試結(jié)果。
　　 芯片采用HHNEC BCD350工藝設(shè)計，利用cadence軟件對其進行仿真，仿真的結(jié)果表明，在輸入電壓為8V時，輸