基于改進型PWM的16通道LED恒流驅動芯片的研究與設計.pdf

1、LED顯示屏因節(jié)能環(huán)保、顯示信息量大、亮度高、環(huán)境適應能力強等優(yōu)點成為顯示領域的主流。作為LED顯示屏的核心器件，恒流驅動芯片對顯示屏的顯示效果起著至關重要的作用。
　　本文根據(jù)LED恒流驅動芯片的工作原理設計了一款基于改進型PWM的16通道恒流驅動芯片。該芯片的工作電壓范圍為4.5～5.5V，具有16個恒流輸出通道，可支持25MHz的數(shù)據(jù)移位時鐘。輸出電流從6～60mA可調?？梢蕴幚?2位4096級灰階數(shù)據(jù)，保證了顯示畫面具有豐

2、富的色彩。
　　芯片的數(shù)字部分設計了一個改進型的PWM信號產(chǎn)生電路。改進型PWM將一個完整的計數(shù)周期劃分為32段。同時設計了一個具有自啟動能力的M序列計數(shù)器，每一段PWM信號可以由具有M序列計數(shù)器和比較器產(chǎn)生。在同等灰階等級和時鐘頻率下，提升了屏幕的刷新率，降低了畫面的閃爍。
　　在芯片的模擬電路部分中，對帶隙基準電路進行了高階溫度補償，使其在很大的溫度變化范圍內(nèi)也能保持比較低的溫度系數(shù)。為了方便對輸出電流的調節(jié)，設計了7位

3、電流舵DAC。輸出電流可以通過外接電阻調節(jié)，也可以通過DAC調節(jié)。同時為了提升各通道LED亮度的均勻性，在每個通道設計了獨立調節(jié)電路。芯片內(nèi)置電源保護電路和過溫保護電路，起到了保護芯片的作用。開路/短路檢測電路為LED顯示屏的檢修提供了方便。
　　在完成電路設計后使用Cadence平臺的Spectre對電路進行了電路前仿真。仿真結果表明，芯片的位間輸出電流誤差小于2％，片間的輸出電流誤差小于3%。采用CSMC0.5μm工藝進行版圖