一种高精度恒流led驱动芯片的分析与设计-analysis and design of a high precision constant current led driver chip.docxVIP

RESEARCH AND DESIGN OF A LED DRIVER WITH HIGH PRECISON CONSTANT CURRENTA Master Thesis Submitted toUniversity of Electronic Science and Technology of ChinaMajor:Microelectronics and Solid-State Electronics Author:Zhang Qiao Advisor: Luo YuxiangSchool : School of Microelectronics and Solid-State Electronic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。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。（必威体育官网网址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 要在全球变暖、资源愈加匮乏的环境大背景下，绿色环保成为了备受瞩目的热 点话题。在照明应用的领域中，LED 以其高效率、节能的特点掀开了人类照明历 史上的崭新篇章。为了获得更稳定的 LED 照明，人们对 LED 驱动以及应用的研究 从来没有停止过。本文设计了一款高精度恒流 LED 驱动芯片，主要应用于日常的小功率照明中。 区别于传统的开环恒流固定关断时间的模式，该芯片采用闭环反馈回路恒流，能 够动态调节关断时间，具有更高的恒流精度。为了满足低功耗的要求，芯片采用 了源极驱动的方式，减小了静态电流，不仅降低了功耗更提高了芯片的效率。对 于芯片内部的模块设计，在完成功能的同时尽量减少器件的使用，使芯片具有小 体积、低成本的特点。该芯片采用 BUCK 结构，输入电压范围为 167VAC~265VAC，满足日常照明 市电输入的要求；芯片的输出为 10~98V；根据设计，输出电流的峰值为 90mA， 平均电流为 60mA，可以满足日常照明 LED 的驱动要求。通过闭环恒流控制的实 现，芯片的恒流精度可以达到±3%。本论文首先简单介绍了 LED 的一些特性，如发光原理和发光效率等，接着从 LED 驱动芯片设计的基础知识着手，介绍了开关电源的常用拓扑及调制模式等内 容，然后对芯片的整体功能及闭环恒流的实现原理进行了描述，通过对子模块电 路的设计和仿真介绍了该芯片的内部结构。最后，对芯片的外围参数进行了设计， 在此基础上对电路进行了相关仿真并做出了结论描述，仿真结果满足设计要求。关键词：LED 驱动，闭环恒流，源极驱动IABSTRACTWith the threat of the global warming and energy conservation, energy-saving technology has become a hot topic and got more attention. The traditional lighting technology cannot meet the environmental protection requirements. Nowadays, the LED technology becomes more and more popular, and it all depends on its high efficiency and low power consumption. The research on the more stable LED lighting never stopped.The paper introduces the design of a high-precision constant current LED driver IC, which is mainly used in the daily low-power lighting. Different with the common open-loop constant current chip, the chip use a new closed-loop mode to get highe