可重构白光LED驱动电路设计

摘要

白光LED是最被看好的新兴光源产品，其在照明市场的发展潜力值得期待。白光LED具有体积小、发热量低、耗电量小、寿命长、反应速度快、环保、可平面封装易开发成轻薄短小产品等优点。近年来，随着技术的进步，逐渐克服了白光LED发光效率不高的问题。白光LED是便携式消费电子产品目前最常采用的背光方案选择，同样也广泛应用于照明、装饰类灯产品。因此，适应LED照明的发展以及市场对该类芯片的需求是我们选该课题作为研究的主要原因。
　　 随着半导体终端产品朝向轻薄短小、数字化和整合多功能三大趋势发展，模拟领域的电源管理IC的地位可以说是越来越重要，成绩亦显得非常亮眼，其中白光LED驱动成为设计重点。白光LED驱动电路市场的品牌构成仍是国外厂商处于领先地位。我们的目标是研究国外先进电路，通过开发一个产品了解和进入LED驱动芯片领域。
　　 本论文在基于电感式DC/DC驱动白光LED的结构下，采用了新型的脉冲驱动LED的结构，并且脉冲驱动的基础上，对传统PWM等调光方式进行改进，使用了可重构数字控制调光和模拟调光相结合的调光系统。本论文首先详细分析了常规电感式DC/DC转换器结构，然后在此基础上推出脉冲驱动的拓扑结构。并且根据电路低压工作的详细研究了可以在1.0V下工作的带隙基准。同时还详细描述和分析了调光系统和脉冲电流调节系统。
　　 在CANDENCF环境下，基于上华0.5μm5V CMOS工艺条件下，对电路的整体和模块进行了设计和仿真。仿真结果表明本论文设计的可重构白光LED驱动电路具有高的转换效率、优秀的电流适应能力、简单的应用方案，适合中小电流条件下白光LED背光照明应用中。