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自从人类进入文明时代,就出现了照明技术。经历了几代照明技术的发展推进,LED绿色照明渐渐的代替了传统照明工具。LED照明基于自身的明显优势,必将会走入千家万户。目前在小功率家庭照明领域,LED照明已经显示出优势,并渐渐代替了传统照明工具。但是在大功率照明领域,由于LED照明的稳定性和转换效率等方面,还有些问题需要解决。 本文针对目前大功率道路照明的需求,基于ASMC的0.35μm的3.3V低压和40V高压工艺设计了一种大功率道路照明的驱动芯片。本文研究了开关电源隔离式的单端反激架构工作原理,并采用了软开关技术减少功率管的开关损耗,降低电磁干扰影响。本文采用了准谐振零电压开启的软开关技术。为了能够在开关电源系统在全负载范围内都能保持较高的转换效率,芯片集成了多种不同工作模式。芯片通过反馈环路检测负载轻重,再选择相应的工作模式。随着负载由重变轻,芯片先后以准谐振模式、脉冲频率限制模式和跳周期模式工作。由于对于不同的输入电压,芯片工作的保护点功率存在偏差,芯片设置了反馈信号调制模块。 本文详细的介绍了驱动芯片各个主要模块的电路和工作原理。包括了偏置电流产生模块、软启动模块、带隙基准源模块、模式控制模块、多模式振荡器模块、PWM模块、导通时间限制模块、检测谷底模块、反馈信号调整模块、逻辑处理模块和功率管驱动模块。本文并对芯片各个模块进行了仿真,绘制了版图。 本文基于cadence的spectre工具完成电路设计和仿真,芯片的后仿真是基于Mentor Graphics公司的calibre软件。仿真结果表明芯片能够在全负载范围内高效率工作,零电压准谐振软开关技术使得转换效率达到了88%。系统负载发生突变,芯片能够自动准确的切换工作模式。