Boost開關電源型白光LED驅動芯片的研究與設計.pdf

1、作為小尺寸液晶顯示屏首選背光源的白光發(fā)光二極管，在手機、數(shù)碼相機等便攜電子設備上得到日益廣泛的應用。而白光LED（Light Emitting Diode，發(fā)光二極管）驅動芯片，作為白光LED 背光照明系統(tǒng)中的關鍵組成部分，其電路設計面臨嚴峻挑戰(zhàn)。這是因為目前便攜電子設備小型化的趨勢要求白光LED 驅動芯片具備高效率、高可靠性和高功率密度等特點。
　　 本文首先系統(tǒng)地研究了現(xiàn)有的白光LED 驅動芯片設計技術，從中總結出三種不同的

2、LED 驅動設計方案。然后根據(jù)課題的設計要求選擇了基于Boost DC/DC開關電源原理的驅動方案，并結合方案所涉及到的關鍵技術對芯片整體架構進行了設計。接下來，對芯片中的三個主要子模塊——帶隙基準源電路、斜坡補償電路和數(shù)字接口電路的設計進行了詳細討論，并利用HSPICE仿真工具結合UMC 0.6μm BCD 工藝庫對所設計電路進行了仿真驗證。在帶隙基準電路的設計中，成功實現(xiàn)了一種新穎的帶隙核結構，從而簡化了電路架構，并同時達到了較高的

3、電氣性能；在斜坡補償電路的設計中，創(chuàng)造性地提出了一種動態(tài)斜坡補償電路，利用該電路可以簡單有效地解決BoostDC/DC中容易出現(xiàn)的過補償問題；數(shù)字接口電路的引入，使得所設計的白光LED 驅動芯片具有數(shù)字調光功能，和傳統(tǒng)PWM 調光相比，該功能的實現(xiàn)能有效降低處理器的功耗。
　　 最后，建立了典型應用電路，在選取合適的外部器件模型的基礎上，用HSPICE對芯片進行了全局仿真。結果表明：在典型應用條件下，芯片啟動時間在300μs 以