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在建筑与景观照明、显示屏领域中,大多采用由LED构成的阵列作为光源。本论文设计了LED阵列的驱动与保护芯片,包括恒流驱动芯片与LED开路保护芯片,实现恒流驱动、LED开路与短路保护。恒流驱动芯片采用了负反馈机制,检测LED支路上的电流变化,通过采样电阻将电流信号转化成电压信号并与基准电压进行比较,用放大的差值信号驱动晶体管调节其动态电阻,从而保持LED两端的电压稳定,达到恒流驱动的目的。芯片有三个引脚,使用时在控制端与输出端串联一个采样电阻,将接通电源的LED串与芯片串联。芯片工作电压范围为3~42 V,最大可输出850 mA电流,电流精度为±5%,用户可通过调节采样电阻来改变输出电流大小。恒流驱动芯片由电源模块、基准电路模块、采样与驱动模块、功率级模块、保护电路模块组成。电源模块产生稳定电压,为芯片内部供电;基准模块产生参考电压与参考电流;采样与比较模块用于检测外部电压变化,将反馈的电压信号与基准电压进行比较,输出放大的差值信号;功率级模块在驱动信号的作用下调节其动态电阻;保护电路模块用于对芯片进行过温、过压与欠压保护。LED开路保护芯片采用二极管链的形式,由多个串联的二极管与一个反向并联的二极管构成。使用时需要将该结构并联在LED的两端,当LED阵列正常工作时,保护芯片因较大的开启电压而保持截至状态;当某个LED发生开路故障时,与其并联的保护芯片因两端电压升高而导通,保证其他LED正常照明。保护芯片中反向并联的二极管用于泄放静电电流,对LED进行ESD保护。LED开路保护芯片是在同一个衬底上制作二极管器件,单个二极管采用多个PN结并联的形式,提高芯片的电流导通能力。同时,本文研究了一种制造方法,用于实现二极管的链状结构。本文采用1μm 40 V BCD工艺,在Cadence平台下进行设计仿真。最后对芯片在实际电路中进行了性能参数的测试、功能验证,达到了预期的设计目标。