一款數(shù)字化控制的LED恒流驅(qū)動芯片的分析與設(shè)計(jì).pdf

1、照明，是工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中必不可少的話題，LED照明作為新型環(huán)保的照明方式，越來越受到大眾歡迎。LED燈對電源要求很高，和直接用工頻電源的白熾燈不一樣，需要有專門的驅(qū)動電路控制加載LED燈上的電流。多數(shù)LED驅(qū)動芯片中的主要功能都是采用模擬電路實(shí)現(xiàn)，其中誤差放大器基本上每個(gè)驅(qū)動芯片都有。相比與數(shù)字電路，模擬電路對工藝生產(chǎn)有更高，這就會給生產(chǎn)廠家和設(shè)計(jì)者帶來一些不確定的風(fēng)險(xiǎn)。
　　本文設(shè)計(jì)了一款數(shù)字化控制的LED恒流驅(qū)動芯片，在保

2、持恒流精度的同時(shí)，該芯片中的主要功能模塊都采用數(shù)字電路，擺脫了模擬電路對工藝的要求。為芯片提供工作電源的穩(wěn)壓器、恒流控制電路都是數(shù)字電路，也就是說，芯片在恒流控制電路中采樣了一種較為新穎的恒流控制方式。恒流控制電路由比較器、數(shù)字積分器、狀態(tài)機(jī)等數(shù)字電路構(gòu)成。反饋電壓與芯片內(nèi)部參考電壓通過比較器比較得到一個(gè)方波信號，該方波信號高低電平時(shí)間的長短包含了輸出電流大小的信息，在通過數(shù)字積分器處理后，傳輸?shù)綘顟B(tài)機(jī)，調(diào)整狀態(tài)機(jī)的輸出狀態(tài)，從而控制功

3、率MOSFET驅(qū)動信號的占空比。芯片采用電壓反饋模式以獲得輸出電流的反饋，經(jīng)過內(nèi)部的數(shù)字化恒流控制電路處理后，以通過PWM和PFM兩種控制方式，對功率MOSFET的驅(qū)動信號進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其擁有合適的占空比，從而達(dá)到輸出電流恒定的目的。
　　本文所設(shè)計(jì)芯片在不調(diào)光情況下的恒流輸出為350 mA，基于TSMC0.5μm BCD工藝仿真后，得到的恒流精度誤差小于5％。在輸入的工頻電壓為220VAC，頻率為50 Hz時(shí)，可控硅調(diào)光和不調(diào)光情