高壓高效率白光LED驅(qū)動電路的研究與設(shè)計.pdf

1、近年來，大功率白光LED（Light Emitting Diode）技術(shù)得到了很大的發(fā)展。由于LED具有無污染、長壽命、節(jié)能和抗沖擊等優(yōu)點，所以高效率的大功率白光LED在照明領(lǐng)域的前景矚目。隨著高亮度LED功率的增加，在可以遇見的未來，高效率的白光LED必將取代傳統(tǒng)的白熾燈和熒光燈。 電流驅(qū)動的LED光強直接與正向電流成正比。這些器件有與二極管相同的陡峭電壓/電流曲線，電壓上的微小變化會導(dǎo)致電流的一個相對較大的變化，亮度也產(chǎn)生變

2、化，因此控制電流比控制電壓更重要。 除了電流調(diào)節(jié)器外，照明系統(tǒng)可能還需要帶有一個AC/DC轉(zhuǎn)換器。目前，直接用市電交流電作為電源的LED照明系統(tǒng)需要使用分立器件搭建的AC/DC轉(zhuǎn)換器，再使用工作電壓較低的電源管理芯片組成電流控制的驅(qū)動電路來對LED燈供電。因此，這種系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)的白熾燈和熒光燈系統(tǒng)，由于在AC/DC電路和電流控制電路的損耗，導(dǎo)致了LED照明系統(tǒng)在效率上沒有優(yōu)勢。 而采用電池供電的系統(tǒng)可能還需要一個DC/

3、DC升壓轉(zhuǎn)換器。同樣存在效率的問題。 隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的不斷發(fā)展，目前，各大芯片代工廠都開發(fā)了或者正在開發(fā)高電壓工藝。隨著高壓BCD工藝（單片集成雙極晶體管、CMOS和DMOS器件的高壓工藝）成熟，出現(xiàn)了源漏端的電壓（VDS）能耐500V的高壓橫向雙擴散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管（LDDMOS），使得設(shè)計和制造高壓集成電路成為可能。 本文設(shè)計了一種高效率的高輸入電壓，恒定電流輸出的白光LED驅(qū)動芯片。采用單片集成雙極晶體

4、管、CMOS和DMOS器件的高壓工藝（BCD工藝），以脈寬調(diào)制（PWM）峰值電流的控制方式，實現(xiàn)寬范圍的電壓輸入、恒定電流輸出的LED驅(qū)動芯片的設(shè)計。利用一階溫度補償和比例電阻分壓技術(shù)在內(nèi)部集成了帶隙電壓基準(zhǔn)源，并產(chǎn)生0．25V的參考電壓。芯片設(shè)計采用的高壓工藝中提供高壓橫向擴散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管（LDDMOS），輸入電壓范圍可以在85V—450V間變化，輸出電流在1毫安到1安培間設(shè)定。并且采用使能控制的方法，提高了芯片的工作效率