一种迟滞恒流模式的LED驱动芯片设计
当今世界,能源的开发与利用逐渐成为关乎全人类生计的重大问题,世界各国已经把节能减排作为一项基本国策。以发光二极管(LED)产业为代表的一系列高能效产业已经进入市场,其正在引领着一项具有跨时代意义的改革。LED驱动芯片作为LED产业链中的核心环节,势必会有广大的发展空间。 本文结合开关电源技术,模拟集成电路原理和BCD高压集成工艺技术,设计出一种迟滞模式的LED恒流驱动芯片。需要解决的主要问题体现在提高恒流精度,降低功耗,控制芯片的工作频率,较小工艺偏差的影响等方面。 针对上述问题,本文以迟滞模式的LED恒流驱动芯片的设计与仿真作为主要的研究对象,在深入理解开关电源的控制模式和信号采样方案的基础上,分析了迟滞模式的控制原理和可行性,对芯片的内部性能进行了仔细的研究,设计出符合指标的方案。本论文的主要内容包括: 1.研究LED的发展历程,分析当今LED驱动芯片的市场和发展趋向,结合LED本身的特点提出必须采用恒流驱动方案,进一步分析两种驱动模式,线性恒流和开关型恒流的区别。接着详细研究了开关模式驱动芯片的控制方式和信号采样的方式并且指出了这些方案的优缺点。最后结合工艺条件提出了迟滞模式的恒流控制芯片。 2.设计芯片的结构框图,定义芯片的各参数指标,结合这些指标对各部分子模块进行合理的结构和参数设计,利用仿真工具Cadence Spectre验证子模块的性质。文中提到的子模块包括基准电源,迟滞比较器,定时器等。本论文完成了这些子模块的具体电路的设计,尽量降低工艺偏差对子模块的影响,并在此基础上通过系统的整体仿真验证了芯片的各项指标。芯片输入电压范围9~40V,输出恒流250mA,恒流精度±5％。 3.结合CSMC提供的1μm700V高压BCD工艺,提出芯片版图的设计方案。通过合理的布局方式和布线方法,降低工艺寄生参数和温度分布对芯片性能的影响。在完成整体版图设计的同时,设计重要子模块的测试版图。
迟滞恒流模式;LED驱动;模拟集成电路;模块化设计;信号采样
电子科技大学
硕士
微电子学与固体电子学
陈万军
2014
中文
TN402
69
2014-09-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）