【摘 要】
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目前,发光二极管（Lighting Emitting Diode）正在凭借寿命长、效率高、颜色多样、绿色环保等优势快速地占据着国内外市场,并逐步地替代了传统的照明方式。针对应用场景的不同,LED需要搭配不同的驱动电源芯片进行使用。如今已经开发出了 LED照明专用的多系列、多规格、多品种的恒流驱动芯片。LED驱动电源技术的发展与突破,对提高照明的可靠性、稳定性、安全性等有着非常重要的意义。本文研究设
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目前,发光二极管（Lighting Emitting Diode）正在凭借寿命长、效率高、颜色多样、绿色环保等优势快速地占据着国内外市场,并逐步地替代了传统的照明方式。针对应用场景的不同,LED需要搭配不同的驱动电源芯片进行使用。如今已经开发出了 LED照明专用的多系列、多规格、多品种的恒流驱动芯片。LED驱动电源技术的发展与突破,对提高照明的可靠性、稳定性、安全性等有着非常重要的意义。本文研究设计了一款高性能降压背光LED驱动芯片,主要应用于白光LED和大型LCD背光。论文的主要工作和创新如下:1.本文通过采用低压Buck结构驱动电路,降低了系统的开关损耗。并设计了一种准谐振控制方式,使系统工作在临界导通模式,提高了效率;同时,本文在准谐振控制设计中加入了谷底锁定技术,解决了工作频率波动的问题,从而保证调光时LED电流的稳定,防止了闪灯现象的出现。2.芯片采用峰值电流脉冲宽度调制方式以及内部跨导放大器精准地控制了在宽输入电压和负载条件下的输出电流,通过对串联在开关管与地之间采样电阻的检测,实现系统的反馈调节,减少了采样电阻上的额外功耗,降低了芯片成本。3.芯片设计了两种调光方式,一种是通过引入斩波技术的模拟调光,不仅减少了调光的失调电压,而且提高了调光精度;另一种是通过引入补偿电容进行改进的PWM调光,解决了过冲电流对LED的损伤以及调光亮度低时线性很差或完全失去控制的情况。4.本文LED驱动芯片采用了 0.35μm的BCD工艺完成了电路设计工作,并使用Cadence平台中的Spectre仿真器进行了子模块电路仿真以及整体电路仿真,仿真结果表明芯片各项性能指标均满足设计要求,可以实现输入电压为9～30V,最多能驱动8颗串联LED灯,并且恒流输出达到500mA。最后,通过Virtuoso版图工具完成了整体版图的设计工作。
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