高精度并联白光LED驱动电路是为彩色LCD提供背光光源的应用产品开发项目。白光LED是电流驱动的器件,其亮度与流过LED正向电流大小呈比例关系。并联白光LED驱动电路为白光LED提供能源,并根据实际应用调节亮度。文章分析和设计了一种具有较高电流控制精度和匹配精度的并联白光LED驱动芯片,并在成功流片后进行了测试。整个电路包括两个相对独立的模块:具有自适应调整功能的电荷泵电路和并联LED电流控制电路。电荷泵电路的功能是根据输入电压自动选择1.5X或者1X电荷泵工作模式并输出相应电压信号,有较高的功率转换效率;电流控制电路的功能是实现几个并联LED通道的电流匹配并根据外加输入信号控制LED电流的大小。系统采用0.5μm CMOS工艺;输入电压范围为2.7V到5.5V;在关闭状态下消耗电流小于1μA;具有软启动功能,可减小启动过程中的浪涌电流;具有短路及过热保护功能,工作温度范围为-40℃至85℃;LED亮度控制可以通过外加DC或PWM电压信号和很少的外部元件实现。与传统的并联驱动电路相比,该电路在电流控制精度和匹配度上有很大的提高。在电路设计中,结合开关电容采样保持电路、PWM/LINEAR亮度控制模式以及恒流源驱动等理论给出设计依据,并根据功能需求进行了电路的总体结构设计和子电路设计。重点分析了典型子电路模块:开关电容采样保持电路、亮度控制电路、振荡器、过温保护电路、PTAT和带隙基准电路等。在完成电路原理分析与电路结构设计的基础之上,应用EDA软件HSPICE对各个子电路模块和整体电路进行了功能仿真及量化模拟,仿真结果均达到或优于预定指标,验证了设计理论,是设计理论与实践相结合的一次有价值的尝试。在完成电路仿真、版图设计建议,以及后仿真工作后成功流片。最后,完成了芯片的测试工作。理论分析、仿真结果和芯片测试数据表明,在典型情况下,该电路的电流控制精度相对误差和匹配相对误差可以控制在±0.5%以内,达到了预定设计目标。