高精度可调光led照明驱动芯片设计研究

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1、高精度可调光LED照明驱动芯片设计研究作者姓名邓俊海导师姓名、职称朱樟明教授一级学科电子科学与技术二级学科微电子学与固体电子学申请学位类别工学硕士提交学位论文日期2014年11月学校代码107011211122724学号分类号TN82TN4公开密级西安电子科技大学硕士学位论文高精度可调光LED照明驱动芯片设计研究作者姓名：邓俊海一级学科：电子科学与技术二级学科：微电子学与固体电子学学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：朱樟明教授2014提交日期：年11月AStudyofHighPrecisionDimmableLEDLight

2、ingDriverChipDesignAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicScienceandTechnologyByDengJunhaiSupervisor:Prof.ZhuZhangmingNovember2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的

3、研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借

4、阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要LED自其诞生之日就被认为具有广阔的应用前景。在集成电路制造工艺进步带来的LED生产成本降低和人们的能源危机意识和环境保护意识不断增强的背景下，LED照明逐渐得到广泛应用，有望大范围内取代白炽灯照明和荧光灯照明。然而，LED照明器件需要配合专用的驱动芯片来维持LED照明系统的正常工作。

5、LED恒流驱动芯片可以保证LED工作电流恒定，同时芯片内部的各种保护电路能够让照明系统应对多种异常突发情况。可以说，LED驱动芯片是LED照明系统的心脏。研制高精度LED照明驱动芯片是普及LED照明应用中非常重要的环节。本文设计的高精度可调光LED照明驱动芯片是一款恒流驱动芯片，其能够控制LED的平均电流恒定。若采用2Ω的片外电流检测电阻，片内400mV的参考电压使电感峰值电流达到200mA，则LED平均电流为100mA。此外，线电压补偿技术能够补偿线电压波动对电感峰值电流的影响，提高了电感峰值电流的精度控制。同时，芯片兼容多

6、种调光方式，包括模拟调光、可控硅调光器调光和PWM调光。为了配合调光功能，最小退磁时间控制电路会动态调整功率管最小关断时间。芯片采用汉磊0.5μm5V/40VBackend2P2M工艺完成了仿真、流片和测试，2芯片面积为1.17×0.84mm。在测试结果中，芯片供电电压稳定在12.5V且完全启动所需时间仅需要302ms，满足最新的500ms快速启动要求，表明源极驱动技术对快速启动的优势。芯片适用于全范围的交流电压输入和12-600V的直流电压输入，实现3%的LED恒流精度，最高系统转换效率达到95%。在调光功能测试中，调光角增

7、大到35°时电感峰值电流开始明显变化，而调光角为105°时电感电流进入不连续模式，能实现7%-100%的调光范围芯片。无需辅助绕组供电，简化设计，降低系统成本，并具有多重保护功能，包括LED短路保护、过温保护等，能满足最大700mALED输出电流的应用需要。关键词：LED照明，LED驱动，恒流驱动，线电压补偿，可控硅调光论文类型：应用基础研究类I西安电子科技大学硕士学位论文IIABSTRACTABSTRACTItwasconsideredthattheLEDdevicewouldhavebroadapplicationpros

8、pectssinceitsnaissance.InthebackgroundofthecostreductionofLEDdevicesbroughtbytheintegratedcircuitmanufactureprocessimprovementandthegrowin