BOOST型LED驱动芯片的设计实现

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1、西安电子科技大学硕士学位论文BOOST型LED驱动芯片的设计实现姓名：虞峰申请学位级别：硕士专业：电路与系统指导教师：代国定20100101摘要本论文的设计工作来源于西安电子科技大学CAD所科研项目“单芯片数模混合电路设计技术研究”，主要研究BOOST型LED驱动芯片的设计与实现。论文在深入系统地分析和研究了电流模升压型DC_DC转换器的工作原理和系统稳定性的基础上，成功地设计了一款大电流负载、高输出电压的BOOST型LED驱动芯片XDC106。该芯片创新性地增加了调光电路的设计，使得无需额外电路，就能实现PWM

2、调光和模拟调光的功能。同时，利用片内补偿技术，使得芯片不需要引出PAD脚进行外部补偿，既减小了芯片面积，也降低了应用成本。此外，低反馈电压的设计降低了功率损耗，从而提升了总体效率。XDC106采用了新颖的分段斜坡补偿技术，解决了在大占空比条件下电流环路不稳定的问题，避免了在小占空比条件下过补偿现象的发生，提高了系统的带载能力。芯片还集成了欠压保护、过温保护、限流保护和开路检测功能，有效地提高了芯片及LED的使用寿命。XDC106基于0.25μmBCD工艺，采用Cadence软件平台完成了电路设计、版图设计和仿真验

3、证。仿真结果表明，芯片最高输出电压为25V，负载电流可达200mA，电路功能和性能指标均已达到设计要求。所设计的芯片面积为1.0×20.8mm，目前正在流片验证中。关键词：升压型DC_DCLED驱动电流模AbstractBasedontheproject“DesigntechniqueresearchofanaloganddigitalmixedICforsinglechip”.ThispaperstudiesthedesignandtheimplementationofBOOSTDC-DCICforLEDdri

4、ver.ABOOSTLEDdriverICXDC106characterizedbyhighoutputvoltageandlargeloadcurrentisdesignedafteranin-depthsystemicstudyonthefundamentalprinciplesandsystemstabilityemployedincurrent-modeBOOSTDC-DCconverter.Thechipisintegratedwithadimmingcircuit,whichcanprovidebot

5、hanaloganddigitaldimmingwithoutextracomponentsoutside.Besides,Built-infrequencycompensationmethodisadoptedtoeliminatethecompensationpad,thusnotonlycutsdownthechiparea,butalsoreducesthecostforapplication.Inordertoreducepowerlossandimproveefficiency,thefeedback

6、voltageinXDC106isdesignedmuchlower.Inaddition,anovelpiecewiseslopecompensationtechnologyisintroducedintoXDC106toprovidestabilitybypreventingthesub-harmonicoscillationsathighdutycyclesandavoidtheoccurrenceofovercompensationatlowdutycycles,whichimprovetheloadin

7、gcapacityofthesystem.Moreover,XDC106includesthermaloverloadprotection,under-voltagelockout,currentlimitingandopendetectionfunction,whichprolongthechipandLED’sworkinglife.Basedon0.25μmBCDprocess,theschematicdesign,layoutdesign,simulationsandverificationsofXDC1

8、06havebeencompletedusingtheEDAtoolsofCadence.Thesimulationresultsturnouttobethatallthefunctionshavebeenimplementedandelectricalcharacteristicsareconsistentwiththedesignspecification.Asexp