大功率照明LED恒流驱动芯片的研制

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1、浙江大学硕士学位论文摘要摘要近年来，大功率白光LED因其高效、节能、环保、寿命长、高可靠性等优点逐渐在照明领域获得广泛应用。在提倡“建立节约型社会”的今天，大功率白光LED已经开始替代白炽灯、荧光灯等传统照明光源，成为2l世纪的新一代照明光源。大功率白光LED产业的蓬勃发展有力地推动了LED驱动集成电路产业的前进，使LED驱动集成电路已成为电源管理市场的重要组成部分，孕育着巨大的商机．目前在国内，LED驱动集成电路的发展还处于起步阶段，为了抓住机遇，紧跟潮流，本次毕业课题的选题就是研制一款大功率照明LED驱动集成电

2、路。本文介绍了LED驱动集成电路的发展，指出恒流驱动是照明LED驱动的发展方向。讨论了线性调整型、电容式开关型和电感式开关型三种LED驱动方案，给出了三种方案的恒流驱动应用实例。通过对各种恒流调制原理的分析，指出滞环电流控制是一种具有自稳定性、系统结构简单的恒流调制方式，适合于对照明LED进行恒流驱动。本文设计了一款降压型大功率白光LED恒流驱动芯片。该芯片采用高边电流检测方案，运用滞环电流控制方法对LED驱动电流进行滞环控制，从而获得恒定的平均驱动电流。芯片内部电路主要包括电压调整器、带隙基准源、滞环电流控制电路

3、、输出驱动电路和功率开关管等。芯片采用25VBCD工艺研制，电源电压范围为4．5V一24V，可为1W的白光LED提供350mA的驱动电流，也可为3W的LED提供750mA的驱动电流。对流片的测试结果表明芯片达到24V的耐压指标，通过调节外置检测电阻可获得300mA以上的平均驱动电流，驱动串联的多颗大功率照明LED，效率可达94％。关键词：半导体照明；恒流驱动；滞环电流控制；BCD工艺浙江大学硕士学住论文AbstractInrecentyears，semiconductorlightingiswidelyusedan

4、disgraduallyreplacingtheincandescentandfluorescentlightingduetoitsadvantagesoverconventionallightingofhighefficiency,lowenergyconsumption，lowpollution，longlifetimeandhighreliability．TheboomofhighpowerwhiteLEDgreatlypromotesthedevelopmentofintegratedcircuitsfor

5、drivingLED，whichbeginstoplayanimportantroleinthemarketofpowermanagementandgeneratestheenorlTlOUSbusinessopportunities．CurrentlyinChina，thedevelopmentofintegratedcircuitsforLEDisattheinitialstage．Inordertoseizetheopportunitytocloselyfollowthetrend，thechoiceform

6、ygraduationtopicisthedesignofanintegratedcircuitforhigh-powerwhiteLED．ThedevelopmentofintegratedcircuitsforLEDisintroducedinthispaper,whichpointsoutthatitisbettertodriveLEDwithconstantcurrentotherthanconstantvoltage．ThreekindsofmethodsfordrivingLED(1inearregul

7、ationmode，capacitorswitchingmode，inductorswitchingmode)arediscussedandsomeapplicationswiththesemethodsareexampled．Thoughtheanalysisofseveralmodesofconstant—currentcontrol，itisconcludedthatthehysteresis-currentcontrolmodeisverysuitablefordrivingLEDduetoitsself-

8、stabilityandsimplicity．Achipwhichisusedinthebuckapplicationtodrivehigh-powerwhiteLEDwithaconstantcurrentisproposedanddesignedinthispaper．Usinghigh-sidecurrentsensingtopology,itcont