一種PWM平均電流Buck高效率AC-DC LED驅(qū)動(dòng)芯片的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、白光LED照明發(fā)光效率高,節(jié)能環(huán)保,被廣泛用于家用照明和戶外照明。LED工作在恒流的條件下更能發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn),因此需要設(shè)計(jì)良好的驅(qū)動(dòng)電路,使其工作在恒流狀態(tài)。
　　針對(duì)LED恒流驅(qū)動(dòng)的要求,設(shè)計(jì)了一款高效率,高恒流精度的脈沖寬度調(diào)制(Pusle Wildth Modulation)平均電流Buck AC/DC驅(qū)動(dòng)芯片。芯片采用非隔離降壓Buck結(jié)構(gòu),減少了變壓器的使用,降低了整個(gè)系統(tǒng)電路的體積和成本。本芯片采用直接檢測輸出電流的方式通

2、過誤差放大器的輸出端的外接電容實(shí)現(xiàn)平均電流模式,方法較為簡單有效,也通過這個(gè)電容實(shí)現(xiàn)環(huán)路的補(bǔ)償。芯片采用單級(jí)功率因素校正(Power Factor Correction),利用主電路Buck結(jié)構(gòu)作為功率因素校正的主控回路,實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電流的快速調(diào)節(jié),并使輸入電流跟隨輸入電壓的變化,實(shí)現(xiàn)功率因子校正。采用較新的對(duì)采樣電感電流進(jìn)行兩次積分的方式產(chǎn)生斜坡電壓,實(shí)現(xiàn)高效率,同時(shí)既增大了上升斜率保持了電路的穩(wěn)定性又提高了恒流精度。
　　整個(gè)芯

3、片電路主要由PWM邏輯模塊、功率管驅(qū)動(dòng)模塊、保護(hù)電路模塊、基準(zhǔn)電路模塊、振蕩器模塊幾大模塊組成。PWM邏輯模塊主要實(shí)現(xiàn)外部功率管的關(guān)斷,逐周期限制電感電流,達(dá)到恒流目的;功率管驅(qū)動(dòng)模塊主要用于增大數(shù)字邏輯信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力,驅(qū)動(dòng)外部功率管工作;基準(zhǔn)電路模塊為電路提供參考電壓,電流等;基準(zhǔn)電路模塊為電路提供基準(zhǔn)的振蕩頻率,同時(shí)提供頻率抖動(dòng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)頻率變化,降低電路的電磁干擾EMI(Elctronic Magnetic Iterference

4、),提高電磁兼容性EMC(Elctronic Magnetic Conpatible);芯片內(nèi)部集成了豐富的保護(hù)電路,主要的有芯片電源欠壓保護(hù),輸出短路保護(hù),輸出過流保護(hù),芯片電源過壓保護(hù)等,這些電路有效的提高了電路的工作穩(wěn)定性與適應(yīng)性。
　　整體的電路在0.5um25V BCD技術(shù)下實(shí)現(xiàn),使用Cadence軟件完成電路的仿真驗(yàn)證。仿真和測試結(jié)果表明,該芯片能在全電壓范圍90-265V交流電壓下工作,輸出電流200mA,全電壓范圍