基于BCD工藝低紋波電流AC LED驅(qū)動(dòng)芯片的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著全球LED電子照明產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展與綠色照明理念的逐漸推廣，LED電子產(chǎn)品將會(huì)替代傳統(tǒng)的白熾燈照明產(chǎn)品，成為照明市場(chǎng)領(lǐng)域的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。而早期的LED照明驅(qū)動(dòng)大多采用的是直流驅(qū)動(dòng)方案，但是這種方式成本較高而且效率低。近幾年隨著集成電路工藝技術(shù)的不斷發(fā)展與LED驅(qū)動(dòng)芯片技術(shù)的不斷創(chuàng)新，交流驅(qū)動(dòng)技術(shù)開(kāi)始受到了廣泛關(guān)注與研究。
　　本文主要從AC LED驅(qū)動(dòng)芯片的關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)研究，設(shè)計(jì)了一款基于BCD工藝的低紋波電流AC LED驅(qū)動(dòng)芯片，

2、并且把它應(yīng)用于交流直接驅(qū)動(dòng)的照明方案中。重點(diǎn)對(duì)AC LED驅(qū)動(dòng)芯片的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析與研究，包括低紋波電流技術(shù)和交流輸入技術(shù)，在此基礎(chǔ)上提出了本文的設(shè)計(jì)方案。照明方案采用交流輸入的恒壓驅(qū)動(dòng)方式，能夠驅(qū)動(dòng)多個(gè) LED。在芯片的系統(tǒng)可靠性方面，進(jìn)行了相關(guān)保護(hù)電路的設(shè)計(jì)，提高了芯片系統(tǒng)工作的可靠性。
　　根據(jù)芯片的應(yīng)用要求選取了0.35μm的單片集成多種器件的高壓BCD工藝，它具有耐高壓和高集成度的特點(diǎn)。在芯片設(shè)計(jì)方面，本論文首先

3、討論了 AC LED驅(qū)動(dòng)芯片系統(tǒng)的整體架構(gòu)，進(jìn)而根據(jù)整體架構(gòu)方案對(duì)芯片內(nèi)部的一些主要模塊電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)。然后通過(guò)仿真軟件對(duì)設(shè)計(jì)的各個(gè)模塊電路進(jìn)行了指標(biāo)驗(yàn)證：基準(zhǔn)電壓的溫漂系數(shù)為42.10ppm/℃；線性穩(wěn)壓器電路能夠輸出穩(wěn)定的5V內(nèi)部電壓給芯片其它模塊供電；比較器電路的開(kāi)環(huán)增益達(dá)到81.04dB；保護(hù)電路包括過(guò)溫保護(hù)電路、過(guò)壓保護(hù)電路和輸入欠壓保護(hù)電路。過(guò)溫保護(hù)電路讓芯片在121.6℃下正常工作，超過(guò)121.6℃以后芯片停止工作，此外過(guò)

4、溫保護(hù)電路還設(shè)置了9.8℃的遲滯溫度，保證芯片高效工作。通過(guò)仿真驗(yàn)證，這些主要模塊都能滿足芯片系統(tǒng)的要求。
　　最后，對(duì)設(shè)計(jì)的AC LED驅(qū)動(dòng)芯片系統(tǒng)的整體電路進(jìn)行了功能分析與仿真驗(yàn)證。在輸入為50 Hz、220V的交流電源條件下對(duì)整體電路進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明芯片能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動(dòng)照明方案所述的AC LED恒壓驅(qū)動(dòng)功能，且流過(guò)LED的平均電流為247.6mA，紋波電流為15.6mA，電流紋波率為6.3％。這些仿真結(jié)果滿足系統(tǒng)方案