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相对于传统光源,LED具有体积小、效率高、寿命长、污染少等优点,必将成为未来的照明市场上的主流。其中大功率白光LED的发展也极其迅速,使得适用于白光LED驱动电路的电源管理芯片的应用也越来越广泛。为满足这种需求,设计具有高性能、通用性的驱动控制器和满足LED特殊驱动要求的芯片已成为LED驱动芯片发展的两个方向。本文在研究LED驱动电路及其控制器的研究现状和发展趋势的基础上,结合实际需求,提出了一个适用于不同拓扑、多工作模式的PWM型LED驱动电路的控制芯片。论文首先针对PWM变换器的拓扑结构和控制模式,提出了LED驱动芯片的系统方案。在此基础上设计的控制芯片可用于Buck、Boost和Buck-Boost等多种不同拓扑。芯片的特点包括:通过设置高精度的带隙电压基准为內部模块提供稳定的基准电压,并可适应宽范围供电电压条件下的应用;适应不同拓扑中LED电流检测方式的差别提出并实现了一种可变结构的混合型运算放大器,解决了应用中的拓扑兼容问题;集成分段线性斜坡补偿电路的振荡器电路改善了峰值电流模式控制系统的稳定性。利用Cadence Spectre对提出的系统和模块均进行了仿真验证,设计达到预期要求。其次,考虑到白光LED的调光要求,完成了升压电路下PWM调光模式的系统设计,在升降压(降压)电路中实现了模拟调光功能。针对越来越高的电路效率要求,论文在已有的系统结构上,提出了一种新颖的无采样电阻模式并设计了相关的控制电路。本文利用1.5μm BCD工艺对提出的LED驱动控制器进行了布局布线和版图设计,并设计了不同工作模式下的测试板。测试结果表明,论文提出的LED控制器较好地实现了不同拓扑结构的白光LED驱动电路的控制,输入电压范围可达3～15V,PWM调光比高达3000:1,达到了预期设计的要求。