一种自供电降压型LED恒流驱动芯片设计

摘要

随着当代科学技术的突飞猛进,人们对生活的品质的要求更高,便携式消费产品已经逐渐进入人们的日常生活中,手机﹑平板电脑﹑MP4﹑GoogleGlass等时尚电子产品已与人们的生活密不可分,而良好的电源管理是电子产品功能实现的前提,性能优异的电源管理产品可以提升电子设备的体验和使用寿命等。在对转换效率的提升﹑应用于特殊场合、以及产品应用方案的简化和成本的控制等都要求对电源管理产品进行从芯片的内部电路设计方案到外围新的应用架构进行不断地改进和创新。
　　本论文根据系统性能指标的要求,基于0.25um华润上华BCD工艺,利用主流厂商Cadence公司的EDA设计工具,设计了一种应用于LED驱动领域的恒流驱动芯片。论文首先介绍了不同控制模式的开关电源控制芯片的原理和方法,根据应用领域按照系统的要求定义了内部每个模块的性能指标,然后进行了每个模块(主要包括带隙基准电路﹑UVLO(启动与欠压锁存)模块﹑自供电﹑振荡器﹑保护电路﹑驱动模块等功能模块)电路设计。电路设计通过了 Cadence仿真验证,达到了设计指标要求,芯片的工作温度范围-40℃~130℃;工作频率为50KHz;输出恒流范围是300mA以内。主要创新和功能特点为:引入了自供电功能,从而可以省去辅助绕组,降低了系统成本;采用电流检测与PWM控制模式,.实现了优异的输入输出调整性能,输出恒流较高的精度;集成了可降低EMI的抖频模块。

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第一章 绪论

1.1 电源管理芯片的研究现状

1.2 本论文主要工作贡献与章节结构

第二章 开关电源控制原理与芯片设计要求

2.1 开关电源电路工作原理及拓扑结构

2.2开关电源的调制模式

2.3 本论文LED恒流驱动IC整体设计目标

2.4 本章小结

第三章 芯片中各模块设计与仿真验证

3.1 芯片中各模块设计概述

3.2UVLO模块的设计

3.3UVLO模块比较器结构

3.4IBIAS模块的设计

3.5CSinverter 模块的设计与仿真

3.6REF模块的设计

3.7 高增益大驱动电流(EA)模块的设计

3.8 斜坡补偿模块(slopecompensation)

3.9 自供电控制模块的设计

3.10PWM模块的设计与仿真

3.11 振荡器模块的设计与仿真

3.12OVP模块设计

3.13BASEDRIVER模块设计

第四章 整体电路仿真与分析

4.1 AC?DC电源管理芯片整体电路

4.2 集成电路的整体分析及仿真

4.3 整体电路参数的仿真结果

第五章 结论

致谢

参考文献