在矿山生产照明中,铅酸电池供电的白炽钨丝矿灯,有体积大、维修费用高且白炽钨丝灯寿命短、耗电量大、因玻璃易碎而使用不安全等不足。为此本文设计了一款以锂电池为电源、LED为光源,高精度欠压阈值和主辅双通道自动切换的恒流驱动芯片,不仅减小了矿灯的体积和重量,提高了矿灯的寿命和安全使用性能,而且提升了矿灯的标准化生产水平,所设计的驱动电路符合矿灯照明的行业标准。为了既保证主灯的生产工作时间,又保证辅灯的应急时间,提出了一种高精度欠压阈值检测电池电压,实现双通道自动切换的结构,精确检测电池的容量变化,保证了充电的时间节点,确保了矿灯使用安全；为了解决电池电压充电节点的一致性,设计了时序逻辑校正控制结构电路,精确调整了分压电阻的阻值,实现了带有80mV迟滞的欠压阈值±2%电压范围的控制,有效防止了因电源波动引起双通道切换的误操作,满足芯片稳定性好、抗干扰性强的设计要求。为了降低芯片的功率损耗,设计了一种8000倍高增益电流放大器,精确线性驱动功率MOS,实现0.1V驱动200mA低压差的结构。另外还设计了主灯短路保护和过温保护等电路,进一步保证矿灯工作安全。芯片采用台湾nuvoton0.6um CDMOS工艺,SOP8的封装。芯片的版图设计充分运用了常用匹配技术和开尔文连接等技术,有效减小了版图寄生参数对芯片整体性能的影响。针对流片的产品芯片,在27℃和85℃下对随机30颗芯片的参数进行了测试,并运用6σ分析方法进行分析,确定了合格芯片的参数范围,为大批量芯片测试提供了判断依据。