LED(Light Emitting Diode,发光二极管)为第四代光源,具有高寿命、高亮度、节能、高效、环保、可工作在高速开关状态的固态冷光源,正迅速地占领照明领域。本论文开展工作是以电路简单、可靠性高、光电转化效率高、应用简易等为设计原则,研究并设计了一款具有Flicker-Free功能的交流驱动LED-IC,可有效地解决100Hz工频频闪的问题。首先分析了LED的电学、光学和热学特性,并根据LED的特性,阐述了LED驱动应当具备的性能。根据LED对驱动的要求,阐述了阻容降压式、开关恒流式和线性恒流式LED驱动方案,并对此三种方案进行了理论性推导和详细比较。最后分析了照明灯具的频闪理论,并给出了解决照明灯具频闪问题的两大原则。搭建了具有Flicker-Free功能的交流驱动LED-IC电路架构,包括:高压上电电路、带隙基准产生电路、内部电源电压产生电路、LDMOS驱动电路模块、电压偏置模块、电流基准模块、过压保护模块、欠压保护模块和过温保护模块等。基于CSMC 0.8um BCD工艺,对上述子电路模块进行了仿真分析和系统仿真,仿真结果表明:仿真时外接16.7Ω电阻时,LED四段电流值分别为39mA、47mA、53mA和60mA,LED的功率为8.4W,效率为87.5%;仿真时外接7Ω电阻时,在室温和典型TT工艺角条件下,LED四段电流值分别为97mA、116mA、132mA和148mA,LED的功率为20.4W,效率为89%;仿真Flicker free时,在室温和典型TT工艺角条件下,当LED电流上限设定为60mA,电流下限设定为47mA,此时波动深度为12.5%,当LED电流上限设定为60mA,电流下限设定为55mA,此时波动深度仅为5%。对所设计的LED-IC进行了流片和板级测试分析,测试结果表明:测试外接17Ω时,LED功率为7.5W,效率为86%;测试外接8Ω时,LED功率为19.5W,效率为90.3%。测试Flicker free功能测试时,波动深度降低为12.5%。结果显示,设计方案与仿真结果接近,达到了设计预期效果。