高亮度LED(发光二极管)作为光源具有发光强度大、发光效率高、节能环保、寿命长等优点,被认为是21世纪最具发展潜力的新光源,广泛应用于汽车照明、显示器、相机用闪光灯、面板背光源、景光照明和室内装饰等照明领域。为了充分发挥高亮度LED的优势,良好的驱动是不可或缺的,世界知名半导体器件公司纷纷开发出各种新型高亮度LED驱动芯片以满足市场的需要,高亮度LED驱动芯片是目前电源管理芯片市场的研究热点。对于蓄电池供电的汽车照明等领域的高亮度LED,低压差线性恒流型LED驱动由于具有结构简单、电磁干扰(EMI)与噪声低、响应迅速、尺寸小及成本低等优点,是性价比较高的设计方案。论文主要讨论了一种高压、350mA、低压差线性恒流型高亮度LED驱动芯片的研究与设计。设计先按照芯片需完成的功能,确定系统的结构与电路划分,然后结合“自底向上”的原理图输入设计方法对部分电路进行设计,最后根据系统设计的框架对各电路进行协调设计,并进行芯片的整体性能验证。本文的研究重点在于低压差线性恒流型高亮度LED驱动芯片的总体设计与线性恒流型驱动的效率改进,详细介绍了芯片中带隙基准与稳压输出、误差放大器、过热保护等子电路的设计过程,并给出了相应的仿真结果和分析。在前面研究的基础上,采用Jazz 0.5μm BCD制造工艺完成了一款低压差线性恒流型高亮度LED驱动芯片的前端与后端设计。芯片后仿真结果表明,芯片可工作于汽车电子级宽输入电源电压范围(+6.3V~+32V)与宽温度范围(-40℃~+125℃);具有过热保护、过流保护、PWM亮度调节使能控制、204mV低电流检测基准等功能;在+12V电源电压下输出电流精度在±2.86%以内,实现典型值为0.5V的低压差设计;另外,对线性恒流型高亮度LED驱动的优化设计有效地提高了芯片效率。后仿真结果表明芯片的设计指标达到既定的要求。