恒流器件作为最简单的恒流源,在恒流区间内可输出稳定电流,使用简单且成本低廉,广泛应用于LED驱动、电池充放电、器件参数测试与电子线路接口等领域。当前LED驱动基本采用集成电路解决方案,可满足较高的驱动需求。对于驱动功能性要求不高的应用场合,却会使电路复杂度及驱动成本上升,而使用恒流器件限流驱动则会精简电路结构,且经济实用。本文主要研究工作为设计一种新型恒流器件并进行流片实验,此外针对器件电学特性,探究其新的应用场景,提出新型LED驱动电路并完成LED点亮验证。现有恒流器件均为单极型导电模式,反向输出与二极管正向特性类似,并不具备理想恒流源的反向阻断能力。本文基于恒流器件基本理论,提出一种新型器件结构,其与传统器件最大区别在于所提出结构为双极型导电模式,即在开态时有电子和空穴两种载流子导电,且P型衬底的引入使器件具备反向阻断特性。空穴注入到漂移区产生的电导调制效应降低串联电阻,不仅增加开态电流密度,同时使新结构的夹断电压显著降低,其值可控制在2 V以下。利用MEDICI、TSUPREM4及SENTAURUS等TCAD工具对器件元胞终端参数进行仿真优化,探究其对器件正反向特性的影响,得到最优参数组合。依据新型恒流器件低夹断电压与反向阻断特性,结合SENTAURUS电路混合仿真,证明器件在低压直流输入LED驱动中的优势,并提出基于新型整流桥与双向恒流器件的两种新型LED驱动电路。在交流输入下可保证LED电流稳定,与脉冲驱动方式类似,负载电流为矩形波,降低驱动系统对散热性能的要求,保证灯具使用寿命。通过调整交流输入幅值与灯珠数量,可改变电流占空比以及LED亮度,实现调光功能。在仿真基础上建立恒流器件工艺流程,设计绘制版图进行流片实验,筛选性能较好器件用于搭建LED驱动电路并测试。实验结果表明,新型恒流器件具备反向阻断特性,反向耐压达到200 V,正向耐压高于50 V,40 mA量级器件夹断电压仅为1.56 V,对于大电流量级如110 mA,夹断电压仅为2.69 V,明显低于传统器件夹断电压,并且具有低至0.12%/K的电流温度系数。所构建电路成功实现LED良好驱动,测试结果与仿真相互吻合,新型电路拓展了恒流器件驱动LED的应用场景。