一种白光led驱动器设计的研究

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1、摘要当前，电源管理市场正在世界范围特别是中国国内快速成长。其中，随着便携式设备的大量普及，用于其背光LED驱动的产品正成为增长最快的电源管理类产品之一。论文正是在这种背景下，来源于与台湾某公司的横向合作项目。论文设计了一种可用于便携式设备背光LED驱动的电流控制模式DC／DC单片开关电源芯片。电路的电源输入在3V～5V变化，采用B00sT电路结构升压，在极限情况下最多可驱动七个白光LED，由于LED串联，因此各LED电流完全匹配，亮度一至。输出电流0IIlA～20111A可调。电路与少量的外围器件搭配之后，即可对串联LED驱动供电。通过各种不同的外围应用电路能实现短

2、路保护、软起动及四种调光控制方式，应用非常灵活。通过精心设计和工艺支持，采用标准BJT工艺和典型结构器件，只用了数十个晶体管就完成了所有电路，在确保芯片体积小、成本低的同时，保证了电路足够高的效率，效率最高可达84％。在本论文中，作者首先介绍了电源管理产品、特别是白光LED的应用、发展与前景，并具体介绍了开关电源技术的结构，接下来阐述电流控制模式单片开关电源以及其斜坡补偿的基本结构、工作原理及其优缺点。根据具体使用要求进行了电路的总体结构及应用电路设计，采用典型的电流模式PwM控制器的结构，将整体电路划分为七个模块。接下来在此基础上完成了各个子电路的电路结构的设计及

3、相关重要参数的分析、计算。采用国外著名厂商提供的相应的标准BJT工艺制程模型，利用HsDice对各子模块进行了仿真验证，确保其在不同电源及温度下达到各指标设计要求。对整体应用电路也进行了仿真验证，由第四章给出的仿真结果可知，在各个不同的应用条件及环境下整体电路功能正常，电路的各项指标均满足设计要求。电路的最终流片将采用标准BJT工艺，共有纵向NPN、横向PNP、基区扩散电阻和结电容四种器件结构，在最后的第五章，对工艺和以上四种器件结构作了一定介绍和分析，并结合了版图设计分析了部分设计要点。关键词：开关电源，LED驱动，电流控制模式，PwMAbs仃actAbstrac

4、tThecurrentmarketofpowcrImlnagementprodl姒sis伊0、航ng1甲veryfasta11overthc、vodd，especiallyinchina．The“VerofmewlliteLEDsfordispIaybackli曲tingbecomesoneoftllef奴estgrowingkindsofpowermanagementpmductswithtlle、videuseofportablef如ilities．111isdissenationtllereforecomesf如mtheprojectcooperated、Ⅳi

5、thaThiwallcompallyin“scircumstance．TllisdissenationdesigIlsacurrentmodes、vitch．mgreglllatorusedi11“vingwhjteLEDsfordisplaybacklightingofV耐etyofportablefkili廿es．TheoutsideofthischipadoptsBOOSTs仇lctureto“VeuptosevenwhiteLEDs砌1theinputvoltagera

6、19ing丘om3Vto5v．SeriesconnectionoftlleLEDspro

7、videsidenticalLEDcun_entrcsultingin砌fomb趔l恤ess．The呻utcll玎emisadjustable舶mOmAto20mA．collllectingwithdi虢remperipheraldevices，thecircllitcaIlalsohave也e如lctionsofshortcircuitprotection，softstana11dfowkindsofdi唧ingcon订01．Wimcare砌designaIld廿lesupportofmeprocess，也ecircuitcanbeaccomplished、Ⅳit

8、hinoIllytensoftransistors，mestaIldardBJTprocessand恤typicaldcvices黜available．Thusitssizeissmallmeanwhileitsemciencygetsenoughguarantee，upto84％atmost．Intlledissenation，tllemmlorfirsdyiIl仃oducet11eapplication，developmemandmttlreofpowermallagemempmducts，especiallywhiteU王Dsdriver，speci母th