大功率LED(Light Emitting Diode)是新一代的光源,也称作“绿色光源”,以其高效、节能、环保、寿命长、可靠性高等优点正在逐渐取代传统的白炽灯、荧光灯成为新一代照明光源。由于大功率LED自身的特性,需要专用的驱动电路。所以,针对大功率LED驱动电路的研究设计有很重要的意义。论文研究了大功率LED的发光原理、发光特性及伏安特性。分析了当前用于LED驱动的电阻限流电路,串联和并联线性调节电路及开关电源电路。研究了开关电源的基本理论,包括四种拓扑结构、PWM电压控制模式和PWM电流控制模式。接下来阐述了本次设计的升压变换器的系统结构组成、工作原理和引脚功能。分析了峰值电流模式变换器工作于电感电流连续工作模式(CCM)且占空比大于50%时存在的开环不稳定问题,针对常规的斜坡补偿方式所存在的缺陷,提出了一种补偿量自动适应输入输出电压变化的斜坡补偿电路。利用基本建模法建立了CCM下变换器主电路的小信号模型,得到系统传递函数。还结合控制理论设计补偿网络,保证系统足够的相位裕度,提高系统的稳定性。本文设计了一款升压型大功率LED恒流驱动芯片。芯片采用电流模脉宽调制控制方案,并且设计了动态斜坡补偿电路以消除电流控制模式变换器中开环不稳定的缺点。芯片采用内置的软启动电路,避免了启动过程的大电流。此外,芯片还具有欠压保护、过压保护、过温保护等功能以及关断工作模式。芯片采用华宏NEC(HHNEC)0.35微米BCD工艺,电源电压范围为8V~30V,输出最大负载电流达1A,可恒流驱动1W~3W的多颗串联大功率LED。利用工艺参数的Spectre模型在Cadence中进行模块及系统仿真,仿真结果表明电路功能和性能指标均已达到设计要求。