作为第四代照明光源,LED凭借诸多优秀特点成为照明技术的新宠儿,在各个照明领域都得以广泛应用,逐步替代了各种传统光源。LED驱动电源为LED提供稳定的电压或电流,是LED产品中不可或缺的一部分。为满足LED的驱动需求,科研人员研发出各式各样的驱动电源,并不断提升其工作性能。加大对驱动电源的研发力度,是我国芯片自主化的国情需求,也是我国LED产业发展的关键。本文基于大量的文献调研,总结归纳了LED和LED驱动电源的发展历史和研究现状,系统地介绍了LED驱动相关的基本原理,为后来的研究者提供参考。本文从LED低压显示应用着手,研究设计了一款实用的LED驱动芯片。该芯片结合双电流环控制技术和PWM调制技术,为LED提供恒定的驱动电流。同时,芯片具备欠压保护、过压保护和过温保护多种保护机制,因此具有相当的可靠性。此芯片可应用于2.6 V~5.5 V的低压直流供电场景中,其工作温度范围为-25℃~+85℃。在升压拓扑电路中使用该芯片,可以稳定地驱动2~8个串联的白光LED。文章给出了芯片的系统设计方案,并对部分的功能模块进行了详细的设计分析。设计过程中,结合芯片的工作流程和设计需求,提出了一种改进型的RC振荡器结构,并改进了一种带隙基准电路以及一种内置带隙基准的欠压保护电路。电路设计完成后,在0.25μm BCD工艺下,使用Cadence软件对所设计的芯片进行了充分的仿真验证,并完成了芯片的版图设计。