线性恒流LED驱动电路设计

摘要

LED是新一代绿色光源,它的优势在于发光效率极高、耗电量极少并且安全可靠、寿命长。现在已经普遍应用在显示屏、汽车、背光源、家用照明等领域。LED的大量应用必将刺激与之相关的LED驱动电路的迅速发展。随着研究的深入, LED驱动方式越来越多样化,LED驱动电路的性能越来越优良,功能越来越齐全。
　　本文所叙述的线性恒流LED驱动电路,集成了功率LDMOS、控制电路和保护电路,具备PWM调光,线性调光和完善的保护措施。在220V交流条件下,芯片的输出电流高达80mA并且可调。在全温度范围内,电流精度为6％。
　　本文首先基于对各种LED驱动方式优缺点的比较,确定了线性恒流驱动方式。然后介绍了芯片的整体结构和工作原理,并详细叙述了芯片的部分电路模块:括带隙基准电路、电压调整电路、误差放大器和线性调光电路。带隙基准电路用来产生一个稳定可靠的带隙基准电压,提供给电压调整电路。电压调整电路的功能是基于低压差线性稳压器的设计思想,将带隙基准电压通过电阻分压网络得到所需的基准电压供芯片其他电路模块使用。误差放大器是整个芯片的关键模块,它通过比较采样电阻上电压和基准电压调节功率管的栅极,从而维持LED电流恒定。线性调光电路向LED电流回路注入或抽取电流。此电流随线性调光电路的输入电压线性变化,流经反馈电阻会造成采样电阻上电压也随之线性变化,从而使得LED电流也发生线性变化。
　　本文对以上四个电路模块进行了详细的阐述:从分析电路参数对电路性能的影响入手,制定了能满足电路性能的指标要求;基于设定的指标,设计电路并叙述了设计思路;之后再对电路模块进行仿真、验证是否满足指标要求。最后搭建整体电路,仿真、验证整体电路的功能,并优化整体电路的性能指标。

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第一章 绪论

1.1 课题背景与研究意义

1.2 LED驱动电路的发展动态与前景展望

1.3 本文主要工作

第二章 芯片的驱动方式和原理分析

2.1 LED的特性

2.2 LED的驱动方式

2.3 芯片概述

2.4 本章小结

第三章 芯片部分子电路的分析与设计

3.1 带隙基准电路

3.2 电压调整电路

3.3 误差放大器

3.4 线性调光电路

3.5 本章小结

第四章 整体电路仿真和分析

4.1 LED电流精度

4.2 LED驱动电路的核心反馈环路

4.3 调光电路

4.4 本章小结

第五章 总结

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果