一种电荷泵多通道恒流白光LED驱动设计

摘要

随着科技的发展，恒流白光LED驱动在便携式产品中的应用日益广泛，而电荷泵多通道恒流LED驱动由于其性价比的优势明显，更受广大便携式产品厂商青睐。
　　电荷泵多通道恒流LED驱动的设计重点主要在于对电荷泵效率及功率管尺寸的优化设计，高效自适应1倍和1.5倍模式的相互转换，多路电流沉电流源的匹配设计。
　　首先据LED驱动应用性能指标选定系统架构，然后简述电容的工作原理。详细分析计算电荷泵工作在1倍和1.5倍时的等效电阻，接着在高效率下，利用拉格朗日乘数法优化1.5倍时的功率管尺寸。
　　其次提出一种新的模式切换方法一数字阈值迟滞法，即用最小阴极电压与给定阈值作比较，将结果输入状态机完成1倍和1.5倍模式控制。并详细分析了在PWM调光的时候的模式控制。
　　接下来设计6路电流沉和电流源。即首先根据电流镜匹配因素的分析，比较选择电流沉电路结构，详细分析推导电流沉环路参数及负反馈补偿。然后通过负反馈电阻改善电流镜匹配，完成6路电流源设计，通过仿真验证电流沉功能满足性能指标要求。
　　最后在系统验证时，分两步进行，先用硬件描述语言VERILOGA描述系统子电路，快速进行系统功能验证，并调整子模块参数，再将之替换成实际电路，重新做系统仿真验证。最终验证结果满足设计需求。