一种高效率升压型白光LED驱动芯片

发布时间：2019-09-18 07:00

【摘要】：设计了一种高效率升压型白光LED驱动芯片,其工作频率恒定为1 MHz。该LED驱动芯片通过调节外部电流感应电阻值来管理输出电流值,以实现恒流驱动。LED驱动芯片采用电流模式的PWM控制方式,具有欠压启动、过压保护、限流保护和温度保护等功能。该升压型白光LED驱动芯片采用CSMC 0.35μm CMOS工艺实现,启动电压低至0.9 V,静态电流低于0.9μA,工作效率高达90%。
【图文】：

第4期张杰等:一种高效率升压型白光LED驱动芯片1系统设计1.1升压型转换器升压型(Boost)转换器的结构如图1所示。L1为电感，D1为续流二极管，C0为输出电容，Ｒs为外接感应电阻，Q1为MOS开关管。升压型转换器的工作原理为:接入电源后，当Q1管开启时，电感L1上的电流升高，电感累积能量，续流二极管D1反向截止，此时，LED负载由输出电容C0驱动;当Q1管关断时，D1管导通，此时，电感与电源电压一起给输出电容C0和LED负载充电。整个转换器的输出电压大小与开关管的驱动信号占空比有关，占空比越高，输出电压越高。利用升压型转换器的结构，在感应电阻Ｒs处设计反馈电压VFB，使VFB始终稳定在95mV。当感应电阻Ｒs取127mΩ时，可驱动3W白光LED;当Ｒs取270mΩ时，可驱动1W白光LED。图1升压型转换器结构1.2系统原理结构本文的LED驱动芯片原理框图如图2所示。图2LED驱动芯片原理框图电源上电后，通过欠压比较，检测驱动电路是否处于欠压状态。如果处于欠压状态，将由启动振荡器直接驱动开关管;当系统脱离欠压状态后，驱动电路进入正常工作模式。整个电路采用峰值电流模式的PWM控制方式，即通过改变开关管驱动信号的占空比来控制电路。首先，反馈电压VFB和基准电压通过误差放大器进行误差放大，得到反馈电压误差放大信号，然后输入到PWM比较器的一端。电感电流采样电路将电感电流转换为采样电压。该采样电压有两个作用:1)限流保护作用，，将采样值与设定的限流点比较，一旦采样电压超过限流点设定值，电路的驱动信号将立即关闭;2)用于PWM控制模块，采样信号输入到PWM另一端，与误差放大信号比较，产生PWM控制信号。在电流模式下，当驱动信号的占空比大于50%时，电感电流扰动?

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本文编号：2537389