基于BCD工藝低紋波電流AC LED驅動芯片的關鍵技術研究.pdf

1、隨著全球LED電子照明產業(yè)的迅速發(fā)展與綠色照明理念的逐漸推廣，LED電子產品將會替代傳統(tǒng)的白熾燈照明產品，成為照明市場領域的主導產業(yè)。而早期的LED照明驅動大多采用的是直流驅動方案，但是這種方式成本較高而且效率低。近幾年隨著集成電路工藝技術的不斷發(fā)展與LED驅動芯片技術的不斷創(chuàng)新，交流驅動技術開始受到了廣泛關注與研究。
　　本文主要從AC LED驅動芯片的關鍵技術展開研究，設計了一款基于BCD工藝的低紋波電流AC LED驅動芯片，

2、并且把它應用于交流直接驅動的照明方案中。重點對AC LED驅動芯片的幾個關鍵技術進行了分析與研究，包括低紋波電流技術和交流輸入技術，在此基礎上提出了本文的設計方案。照明方案采用交流輸入的恒壓驅動方式，能夠驅動多個 LED。在芯片的系統(tǒng)可靠性方面，進行了相關保護電路的設計，提高了芯片系統(tǒng)工作的可靠性。
　　根據(jù)芯片的應用要求選取了0.35μm的單片集成多種器件的高壓BCD工藝，它具有耐高壓和高集成度的特點。在芯片設計方面，本論文首先

3、討論了 AC LED驅動芯片系統(tǒng)的整體架構，進而根據(jù)整體架構方案對芯片內部的一些主要模塊電路進行了設計。然后通過仿真軟件對設計的各個模塊電路進行了指標驗證：基準電壓的溫漂系數(shù)為42.10ppm/℃；線性穩(wěn)壓器電路能夠輸出穩(wěn)定的5V內部電壓給芯片其它模塊供電；比較器電路的開環(huán)增益達到81.04dB；保護電路包括過溫保護電路、過壓保護電路和輸入欠壓保護電路。過溫保護電路讓芯片在121.6℃下正常工作，超過121.6℃以后芯片停止工作，此外過

4、溫保護電路還設置了9.8℃的遲滯溫度，保證芯片高效工作。通過仿真驗證，這些主要模塊都能滿足芯片系統(tǒng)的要求。
　　最后，對設計的AC LED驅動芯片系統(tǒng)的整體電路進行了功能分析與仿真驗證。在輸入為50 Hz、220V的交流電源條件下對整體電路進行了仿真驗證。仿真結果表明芯片能夠實現(xiàn)驅動照明方案所述的AC LED恒壓驅動功能，且流過LED的平均電流為247.6mA，紋波電流為15.6mA，電流紋波率為6.3％。這些仿真結果滿足系統(tǒng)方案