高效自適應(yīng)電荷泵研究.pdf

1、基于電池的便攜式產(chǎn)品地廣泛應(yīng)用，對(duì)電源管理芯片提出了更為苛刻的高效率要求。彩屏手機(jī)的大量普及，用于驅(qū)動(dòng)彩屏背光的白光LED驅(qū)動(dòng)器成為眾多芯片廠商的開(kāi)發(fā)重點(diǎn)。 本論文詳細(xì)闡述了自適應(yīng)電荷泵電源管理芯片的工作原理以及如何提高其效率的方法，設(shè)計(jì)了一款用于白光LED驅(qū)動(dòng)的高效率自適應(yīng)電荷泵，并最終成功流片。此電荷泵芯片采用0.5μmCMOS工藝；輸入電壓范圍為2.7～5.5V；可以提供大于80mA的輸出電流，同時(shí)驅(qū)動(dòng)四顆白光LED；并且

2、此芯片具有根據(jù)輸入電壓自動(dòng)選擇工作模式的功能。這種根據(jù)輸入電壓選擇工作模式的方式，在驅(qū)動(dòng)白光LED的應(yīng)用中，提高了驅(qū)動(dòng)器的LED效率。 基于電荷泵DC/DC轉(zhuǎn)換器的基本原理和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，本文首先設(shè)計(jì)了1X/1.5X自適應(yīng)電荷泵整體電路，對(duì)電荷泵的幾個(gè)基本的參數(shù)做了詳細(xì)分析，然后設(shè)計(jì)了子電路模塊，重點(diǎn)分析了子電路：1X/1.5X電荷泵、振蕩器和模式轉(zhuǎn)換等。并且針對(duì)電源管理芯片中的電流過(guò)沖問(wèn)題，設(shè)計(jì)了軟啟動(dòng)電路。在完成電路原理分析與電

3、路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用EDA軟件HSPICE對(duì)子電路和整體電路進(jìn)行了功能仿真及量化模擬，仿真結(jié)果驗(yàn)證了文中闡述的高效自適應(yīng)電荷泵DC/DC轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)理論。 普通電荷泵型LED驅(qū)動(dòng)器在輸入電壓的固定值處轉(zhuǎn)換工作模式。隨著LED正向?qū)▔航翟絹?lái)越低，普通電荷泵型LED驅(qū)動(dòng)器的LED效率變得越來(lái)越低。在電荷泵驅(qū)動(dòng)白光LED的應(yīng)用中，本論文研究設(shè)計(jì)了一種根據(jù)負(fù)載LED正向?qū)▔航岛洼斎腚妷簛?lái)選擇電荷泵工作模式的電荷泵型LED驅(qū)動(dòng)器。根據(jù)負(fù)