大功率照明白光LED CMOS恒流驅(qū)動電路設(shè)計與研究.pdf

1、近年來，半導(dǎo)體固體照明光源發(fā)光二極管(LED，light emitting diode)因其高效、節(jié)能、環(huán)保、壽命長、可靠性高等優(yōu)點得到了廣泛應(yīng)用，尤其隨著新材料的發(fā)展和制造工藝的改進(jìn)，高亮度大功率照明白光LED發(fā)展迅速，大有取代白熾燈、熒光燈等成為通用照明領(lǐng)域新光源之勢。因此，開發(fā)與之相適應(yīng)的大功率LED驅(qū)動芯片具有十分廣闊的市場前景。 本文主要研究了3W照明白光LED串聯(lián)飽和型雙路恒流驅(qū)動電路的設(shè)計，其設(shè)計目標(biāo)是分別為兩路功

2、率型照明白光LED提供恒定的350mA驅(qū)動電流。 設(shè)計的驅(qū)動電路中主要包括帶隙基準(zhǔn)電壓源、傳感取樣電路、反饋控制電路、輸出級大功率驅(qū)動電路四大功能模塊，其中輸出級大功率驅(qū)動電路模塊是整個設(shè)計的關(guān)鍵。為此，本課題中基于所采用的制造工藝，對輸出級MOSFET的設(shè)計進(jìn)行了專門的研究。主要是通過蛇形柵結(jié)構(gòu)的版圖設(shè)計以實現(xiàn)MOSFET所占用版圖面積的減小；通過延伸漏結(jié)構(gòu)的器件設(shè)計以實現(xiàn)MOSFET擊穿電壓的提高。研究所得的性能最優(yōu)方案被用

3、于后續(xù)整體電路的輸出級功率'MOSFET的設(shè)計中，在標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝線上實現(xiàn)了控制電路與功率器件的兼容設(shè)計。 本設(shè)計采用無錫華潤上華0.6μm雙層金屬雙層多晶硅標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝制造，芯片面積為2mm×2nm，采用5V單電源供電。當(dāng)電源電壓在4.5～5.5V范圍內(nèi)變化時，輸出驅(qū)動電流的變化可控制在1.4％以內(nèi)，兩路輸出驅(qū)動電流的失配度可保持在2.8％之內(nèi)；而當(dāng)環(huán)境溫度在0~90℃范圍內(nèi)變化時，輸出驅(qū)動電流的變化可控制在1.75％以