随着技术不断进步、行业快速发展以及半导体行业的持续推广和应用,发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)的应用不断丰富着人类的生活。新型光学LED设备具有实用、环保、安全、使用寿命长、功耗低、散热少、亮度高等优点,在家用照明、道路标示、室内室外装饰、背景光源等多个领域已得到广泛的应用。由于LED的驱动特性与传统照明设备的驱动方式不同,如何设计一款好的驱动电源对LED设备至关重要。本文设计并实现了一款基于BICMOS工艺的LED驱动电源控制芯片,给出了具体的电路设计以及工艺和版图设计,并完成芯片封装和测试。测试结果表明所设计的非隔离buck结构、源极驱动的LED芯片基本达到设计指标要求,可在较少外围器件下实现较高的恒流精度。本文首先概述了 LED的基本概念及工作原理,分析了 LED驱动电源的分类和设计要素,以及LED照明产业的发展现状;其次,给出了芯片的设计目标及工作参数、芯片整体构架和典型应用电路。在此基础上,给出了芯片包括的带隙基准电路、偏置电路、VCC箝位电路、UVLO电路、线电压补偿电路、OCP电路、消磁检测电路、振荡器电路、逻辑及驱动电路、LED短路保护电路以及OTP保护电路等子电路模块的具体设计过程,分析了各个模块的功能和参数,并对各子电路模块以及芯片整体进行模拟仿真,给出仿真结果。随后,分析了芯片的生产工艺特点,剖析了各类型器件结构,完成版图的模块设计和整体布局布线设计、以及版图的DRC验证、LVS验证、PEX和后仿真验证。最后,对芯片进行封装和成品测试,具体完成启动电路测试、正常工作波形测试、输出短路保护测试、转换效率测试、线电压调整率及负载调整率测试和芯片的ESD测试等,测试结果表明所设计芯片达到预定指标。