一种迟滞恒流模式的LED驱动芯片设计

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS（电子科技大学图标）论文题目一种迟滞恒流模式的LED驱动芯片设计学科专业微电子学与固体电子学学号201121032008作者姓名曾智指导教师陈万军副教授分类号密级注1UDC学位论文一种迟滞恒流模式的LED驱动芯片设计（题名和副题名）曾智（作者姓名）指导教师陈万军副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业微电子学与固体电子学提交论文日期2014.04论文答辩日期2014.05

2、学位授予单位和日期电子科技大学2014年6月30日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。ADESIGNOFHYSTERETICCONSTANTCURRENTMODELEDDRIVERICAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MicroelectronicsandSolidStateElectronicsAuthor:ZengZhiAdvisor:ChenWanjunSchool:Microelectro

3、nicsandSolidStateElectronics独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅

4、。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要当今世界，能源的开发与利用逐渐成为关乎全人类生计的重大问题，世界各国已经把节能减排作为一项基本国策。以发光二极管（LED）产业为代表的一系列高能效产业已经进入市场，其正在引领着一项具有跨时代意义的改革。LED驱动芯片作为LED产业链中的核心环节，势必会有广大的发展空间。本文结合开关电源技术，模拟集成电路原理和BCD高压集成工艺技术，设计出一

5、种迟滞模式的LED恒流驱动芯片。需要解决的主要问题体现在提高恒流精度，降低功耗，控制芯片的工作频率，较小工艺偏差的影响等方面。针对上述问题，本文以迟滞模式的LED恒流驱动芯片的设计与仿真作为主要的研究对象，在深入理解开关电源的控制模式和信号采样方案的基础上，分析了迟滞模式的控制原理和可行性，对芯片的内部性能进行了仔细的研究，设计出符合指标的方案。本论文的主要内容包括：1.研究LED的发展历程，分析当今LED驱动芯片的市场和发展趋向，结合LED本身的特点提出必须采用恒流驱动方案，进一步分析两种驱动模式，线性恒流和开关型恒流的区别。接着详细研究了开

6、关模式驱动芯片的控制方式和信号采样的方式并且指出了这些方案的优缺点。最后结合工艺条件提出了迟滞模式的恒流控制芯片。2.设计芯片的结构框图，定义芯片的各参数指标，结合这些指标对各部分子模块进行合理的结构和参数设计，利用仿真工具CadenceSpectre验证子模块的性质。文中提到的子模块包括基准电源，迟滞比较器，定时器等。本论文完成了这些子模块的具体电路的设计，尽量降低工艺偏差对子模块的影响，并在此基础上通过系统的整体仿真验证了芯片的各项指标。芯片输入电压范围9~40V，输出恒流250mA，恒流精度±5%。3.结合CSMC提供的1μm700V高压

7、BCD工艺，提出芯片版图的设计方案。通过合理的布局方式和布线方法，降低工艺寄生参数和温度分布对芯片性能的影响。在完成整体版图设计的同时，设计重要子模块的测试版图。关键词：迟滞模式，LED驱动，模拟集成电路，恒流驱动IABSTRACTABSTRACTTheexploitationandutilizationofenergysourceshasgraduallybecomeamajorissuerelatedtothelivelihoodofhumanbeings,governmentsaroundtheworldhaveproposedenerg

8、yconservationasabasicnationalpolicy.TheLEDindustry,representsaseriesofenerg