【摘 要】
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LED是继白炽灯、荧光灯和高强度放电灯之后的第四代新光源。近些年来,LED行业作为国家战略性新兴产业,不断实现关键技术层面的突破,市场需求量不断攀升。LED驱动芯片性能的好坏对LED有着直接的影响,因此LED的高速发展也为LED驱动芯片的发展提供了广阔的空间。本文提出了一种适用于高电压驱动的LED驱动芯片,针对其输出精度高的需求,采用基于I~2COT控制的Buck变换器作为拓扑结构,在传统的RBC
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LED是继白炽灯、荧光灯和高强度放电灯之后的第四代新光源。近些年来,LED行业作为国家战略性新兴产业,不断实现关键技术层面的突破,市场需求量不断攀升。LED驱动芯片性能的好坏对LED有着直接的影响,因此LED的高速发展也为LED驱动芯片的发展提供了广阔的空间。本文提出了一种适用于高电压驱动的LED驱动芯片,针对其输出精度高的需求,采用基于I~2COT控制的Buck变换器作为拓扑结构,在传统的RBCOT基础上引入新的电流环,构成双环控制,消除了RBCOT存在的直流失调问题,显著提高了系统输出精度;针对快速启动的需求,设计了一种环路建立时的控制模式切换方案,使其以RBCOT控制方式快速建立环路,稳定后再切换为I~2COT控制模式,提高系统输出精度;针对低EMI的特点,采用频率抖动技术,实现系统开关频率周期性抖动,来降低EMI;针对LED驱动的调光功能,本文设计了模拟调光和PWM调光两种调光方式。基于上述系统级的考虑,本文对模块电路的设计规则进行了深入的分析,并以此为基础设计了具体的电路结构和性能参数,包括供电模块,环路控制模块和保护模块。本文设计的LED驱动芯片采用0.18μm的BCD工艺,应用cadence软件对芯片子模块及整体进行仿真验证,结果显示芯片可在宽输入电压范围6V～48V内实现高精度电流输出,输出电流范围0～3A,开关频率范围0.3MHz～2.2MHz,芯片性能达到了预期的目标。
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