電流自適應(yīng)溫度的LED驅(qū)動電路設(shè)計.pdf

1、LED（Light Emitting Diode，發(fā)光二極管）作為一種新型綠色光源，以其高效、節(jié)能、環(huán)保、長壽命等諸多方面的優(yōu)勢而備受關(guān)注，成為近年各國競相研究的熱點，其相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)得到了迅猛發(fā)展，已被廣泛應(yīng)用于諸如背光顯示、信號指示、各類照明等多個領(lǐng)域，特別是在照明應(yīng)用領(lǐng)域中，白光 LED正在逐步取代其他傳統(tǒng)光源而成為照明光源的新銳主力。但LED的實際應(yīng)用性能很大程度要受到供電電壓以及正向電流穩(wěn)定性、工作溫度水平等因素的影響，因而其

2、在照明應(yīng)用中的種種優(yōu)勢得以發(fā)揮的一個重要保障是配備有性能優(yōu)良的LED驅(qū)動器。對于大功率LED照明應(yīng)用而言，溫度是影響其工作性能的重要因素。當溫度升高，LED允許流過的最大電流要求隨之減小，否則，高溫會造成LED發(fā)光性能及其使用壽命嚴重衰減；為確保正常應(yīng)用，驅(qū)動電路必須對實際應(yīng)用中的LED實施溫度補償。另外，照明應(yīng)用場合通常杜絕照明設(shè)施突然熄滅而造成視覺亮度驟變，而傳統(tǒng)的過溫關(guān)斷方案顯然不能滿足這一要求，并且容易發(fā)生頻繁關(guān)斷現(xiàn)象。同時考慮

3、到LED電光特性具有的線性相關(guān)性，在LED照明應(yīng)用中，電流可隨溫度自適應(yīng)調(diào)控的驅(qū)動方式會更具優(yōu)越性。
　　本文主要開展了一種電流可隨系統(tǒng)溫度自適應(yīng)調(diào)節(jié)的LED驅(qū)動芯片的研究與設(shè)計。電路設(shè)計采用具有電磁干擾小、噪聲電壓低、響應(yīng)速度快、恒流精度高、成本低廉等優(yōu)點的線性調(diào)整型比例采樣結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)驅(qū)動電路可跟隨系統(tǒng)溫度變化自適應(yīng)工作于正常恒流輸出、自適應(yīng)調(diào)控輸出、以及極端過熱關(guān)斷保護三種狀態(tài)。并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)3位8階數(shù)字調(diào)光、PWM調(diào)光以及

4、多種保護的功能。給出了芯片的整體電路結(jié)構(gòu)框圖及其主要的性能參數(shù)指標，結(jié)合電路詳細闡述了電流自適應(yīng)溫度調(diào)節(jié)功能的實現(xiàn)原理，并利用Cadence電路設(shè)計軟件，按照自底向上的設(shè)計方法，完成對芯片內(nèi)部的各子模塊電路的分析設(shè)計和仿真驗證，最后對驅(qū)動芯片整體電路的功能進行全局仿真驗證。仿真結(jié)果表明，芯片可于6.5V~30V的寬輸入電壓范圍內(nèi)穩(wěn)定工作，正常溫度范圍（0~80℃），驅(qū)動電路實現(xiàn)±1.8％的恒流精度；自適應(yīng)調(diào)控溫度區(qū)間內(nèi)，實現(xiàn)電流最大可調(diào)