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一种宽输入范围、高调光比白光LED恒流驱动芯片的设计

作　者: 刘澎
导　师: 方健
学　校: 电子科技大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: 恒流驱动宽输入范围高调光比滞环控制
分类号: TN312.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

LED照明作为一种新型节能、环保替代性技术,迅速成为政府、资本和企业界聚光的焦点。由于LED本身相比传统的光源有着发光效率高、节能省电、使用寿命长以及安全可靠等诸多优点,发展LED照明产业不仅有经济效益而且社会效益也是非常明显的。这符合当下低碳经济的潮流。虽然LED的优势特点非常惹眼,但是也有其弱点:均一性较差。这就给LED驱动提出了较高的要求。为了解决LED这一弱点,恒流驱动是最理想的选择。由于LED的应用场合越来越广泛,所以,针对不同的应用要求设计出不同功能的驱动器成为业内市场的发展方向。本文在阐述了LED的各项特性,行业发展的方向和面临的问题之后,针对LED的应用对驱动电路的发展现状做了简单的介绍。重点针对大功率LED照明驱动器的Buck电路的基本原理,调制方式和控制方式做了一一介绍。然后提出了本文的设计重点:一种宽输入范围、高调光比的滞环控制大功率LED恒流驱动器。对包括基准电路,偏置电路和调光三个子模块电路的设计做了重点介绍。然后对整体电路的构架设计,系统工作频率和调光原理进行了详细的阐述。原理分析后还通过Hspice对子电路和系统的各项参数进行了仿真。仿真数据显示,整个系统工作的各项指标均达到了设计目标。在完成子电路、整体电路的原理分析和电路设计仿真之后,应用Cadence对各个子电路模块和整体电路的版图进行了设计和验证。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章引言  8-15
  1.1 LED 技术背景  8-11
  1.2 LED 照明的发展  11-12
  1.3 大功率LED 驱动IC  12-13
  1.4 本文的主要工作  13-15
第二章基础理论知识  15-31
  2.1 LED 驱动策略  15-18
  2.2 驱动电源  18-31
    2.2.1 Buck 变换器  18-24
    2.2.2 调制模式  24-26
    2.2.3 控制模式  26-31
第三章芯片整体结构设计及应用  31-37
  3.1 芯片的设计要求  31-32
    3.1.1 芯片的整体描述  31
    3.1.2 芯片的特点描述  31-32
  3.2 芯片的整体结构设计  32-34
  3.3 芯片的封装及应用  34-37
    3.3.1 芯片的封装  34-36
    3.3.2 芯片的典型应用  36-37
第四章芯片内部子电路设计与仿真  37-64
  4.1 REF 模块  37-46
    4.1.1 REF 基本原理分析  38-40
    4.1.2 REF 实际电路分析  40-42
    4.1.3 REF 电路的仿真和分析  42-46
  4.2 BIAS 模块  46-54
    4.2.1 BIAS 基本原理分析  46-47
    4.2.2 BIAS 实际电路分析  47-49
    4.2.3 BIAS 电路的仿真和分析  49-54
  4.3 DIM_BUFFER 模块  54-64
    4.3.1 DIM_BUFFER 基本原理分析  55-57
    4.3.2 DIM_BUFFER 实际电路分析  57-60
    4.3.3 DIM_BUFFER 电路的仿真和分析  60-64
第五章系统的设计仿真和版图  64-75
  5.1 系统工作频率  64-66
  5.2 系统调光原理  66-67
  5.3 系统仿真  67-70
    5.3.1 系统工作频率仿真  67-69
    5.3.2 系统调光仿真  69-70
  5.4 版图设计  70-75
    5.4.1 REF 版图设计  71-72
    5.4.2 DIM_BUFFER 版图设计  72-73
    5.4.3 BIAS 版图设计  73
    5.4.4 整体版图设计  73-75
第六章结论  75-76
致谢  76-77
参考文献  77-79
攻读硕士学位期间取得的研究成果  79-80

一种宽输入范围、高调光比白光LED恒流驱动芯片的设计

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