伴随着半导体材料的发展,白光LED成为许多领域照明的首选器件,市场潜力巨大,它将带动新的产业革命。而由于LED产品自身性能以及电源供电电压的制约,必须采用白光LED驱动芯片为其提供稳定电压源并控制LED电流大小。因此白光LED驱动电路成为电源管理IC市场的热点。白光LED驱动电路主要有两种结构:基于电容的电荷泵结构和基于电感的开关电源结构。两种结构各有其优劣。本文设计了一种基于电荷泵的高效率白光LED驱动电路。它采用电荷泵结构对输入电压进行升压变换,以驱动并联的3只白光LED,保持每个LED的亮度相同。该芯片主要应用于便携式电子产品,采用0.5μm CMOS工艺,其输入电压范围为2.8～5v;工作频率为固定的1MHz,可大幅度降低输入纹波和EMI辐射;工作温度范围为-40℃～85℃;芯片具有软启动功能,可减小启动过程中的浪涌电流;同时具有短路及过流保护功能,有效防止芯片在意外情况下遭受损坏。本文首先根据功能要求分析电路系统原理,设计整体结构;接着介绍电荷泵的基本理论。在子电路设计部分,主要设计了以下几个典型模块:振荡器、数字逻辑控制、软启动、过流保护、短路保护及误差放大器模块。在完成电路原理分析与电路设计的基础上,应用仿真软件HSPICE对电路的子模块和整体进行仿真。模拟结果表明,该电路性能良好,达到了设计指标。最后运用Cadence virtuoso工具进行版图设计,进行了DRC和LVS验证。