分段线性LED驱动电路的设计

发布时间：2017-09-16 16:38

  本文关键词：分段线性LED驱动电路的设计

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【摘要】：LED(Light Emitting Diode)因为其节能、环保、高效、寿命上等优点被称为是第四代光源,在照明领域取得了飞速的发展。作为决定LED产品性能关键的LED驱动芯片也随之蓬勃发展。本论文设计了一款分段线性恒流LED驱动器。设计过程中,通过对传统的线性恒流LED驱动器的改进,避免使用成本较高、占用空间大、可靠性低的电解电容实现了一种高效率、高功率因数、外围电路简单的LED驱动器。本论文做了以下几方面的工作:1、分析了LED的基本原理和基本驱动方式。分析了分段线性恒流LED驱动芯片的基本原理,并做了原创性理论推导工作,同时提出了数字逻辑控制方式并给出了设计方法。2、设定分段线性恒流LED驱动芯片的各个子模块的功能,并利用Cadence Spectre进行电路仿真,使芯片的每个模块都能够依照预期正常工作。本论文中涉及的模块包括基准模块、电源模块、PWM调光模块、模拟调光模块、过温保护模块、过压保护模块、LDMOS驱动模块、偏置电压模块等。本文给出了所有模块的具体实现电路,部分模块给出了市场主流的实现方案以及其他的实现方案,最后对所有的模块进行了仿真验证。3、完成了整体电路的仿真。在完成了分段线性恒流LED驱动芯片的各个子模块的设计后,对芯片整体电路进行全局仿真。同时验证了芯片的各个保护功能和调光功能,其中包括:过温保护、过压保护、模拟调光、PWM调光。仿真结果显示芯片兼容AC220 V、AC110 V,LED的最大线性电流为36 mA,温度保护的极限电流调节能力为19 mA。市电电压幅值波动范围在20%以内时,过压保护功能模块使得LED最大线性电流下降到25.91 mA。
【关键词】：分段线性 恒流 LED驱动 温度补偿
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM923.34
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 课题研究背景9-10
• 1.2 LED驱动芯片的研究现状及展望10-11
• 1.3 本论文的结构安排11-13
• 第二章 分段线性LED驱动器原理分析13-29
• 2.1 LED基本原理13-15
• 2.2 LED基本驱动方式15-20
• 2.2.1 电荷泵驱动15-16
• 2.2.2 开关电源型驱动16-19
• 2.2.2.1 BUCK电路16-18
• 2.2.2.2 BOOST电路18-19
• 2.2.3 线性恒流驱动19-20
• 2.3 芯片总体框图设计20-28
• 2.3.1 芯片功能介绍20-21
• 2.3.2 工作原理介绍21-28
• 2.3.2.1 模拟控制方式22-23
• 2.3.2.2 数字控制方式23-28
• 2.4 本章小结28-29
• 第三章 芯片电路模块的设计与仿真29-71
• 3.1 基准模块29-41
• 3.1.1 带隙基准电压模块29-37
• 3.1.2 基准电流模块37-41
• 3.2 电源模块41-45
• 3.3 PWM调光模块45-48
• 3.4 模拟调光模块48-51
• 3.5 过温保护模块51-62
• 3.5.1 过温关断模块51-56
• 3.5.2 温度补偿模块56-58
• 3.5.3 新型过温保护电路58-62
• 3.6 过压保护模块62-65
• 3.7 LDMOS驱动模块65-69
• 3.8 偏置电压模块69-70
• 3.9 本章小结70-71
• 第四章 芯片整体电路仿真71-79
• 4.1 全局仿真71-72
• 4.2 过温保护72-73
• 4.3 过压保护73-74
• 4.4 PWM调光74-77
• 4.5 模拟调光77-78
• 4.6 本章小结78-79
• 第五章 总结与展望79-81
• 致谢81-82
• 参考文献82-85
• 攻读硕士学位期间取得的成果85-87

【参考文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 徐飞;带有宽频PWM调光范围的高效升压型白光LED驱动的设计[D];浙江大学;2013年

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本文编号：864212