LED驱动控制芯片的研究与设计
发布时间：2022-12-18 17:13
科学技术的不断创新发展推动着人类对于光源的探索,LED光源是目前发现的最高效的人工光源,因其节能、环保、寿命长等优点成为各类应用的主流光源。随着LED应用场景变的越来越复杂,人类对LED功能的需求也越来越多,而LED光源需要特定的驱动控制系统才能稳定工作,使得电路设计人员对LED驱动控制系统的研究逐渐深入。结合LED应用功能和场景的需求,本文分别研究了模拟电路和数模混合两种LED驱动控制实现方式。首先设计了一款支持LED常亮和闪亮两功能的太阳能灯串控制芯片XD861A,利用模拟升压型转换结构实现蓄电池对多组并联LED灯串的驱动控制。另外从流行的数字电路角度出发,设计了一款单线传输三通道LED灯珠的控制芯片XD9860,通过编程来随时改变LED花色变化。本文的主要研究成果如下:1.本文设计了恒定导通时间控制的升压型驱动架构。能够实现低压驱动LED灯串,同时LED灯串的电流大小通过驱动控制芯片外部的电感来调节,该架构内部设有过压和欠压模块用于保护芯片不受损坏。2.设计了光控模块和充电控制模块。能够实现白天时自动关闭LED灯串,夜晚自动开启LED灯串,减少了能源的损耗;同时白天可控制太阳能电...
【文章页数】：114 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 LED光源的研究背景和意义
1.2 LED驱动控制芯片的研究现状和发展方向
1.3 本论文的主要研究内容
1.4 本论文的内容安排
第二章 LED驱动控制芯片的设计基础
2.1 LED基本驱动电路
2.1.1 电容降压式LED驱动电路
2.1.2 电荷泵式LED驱动电路
2.1.3 开关电源驱动电路
2.2 开关电源驱动电路
2.2.1 升压式(Boost)变换电路
2.2.2 降压式(Buck)变换电路
2.2.3 降-升压式(Buck-Boost)变换电路
2.3 环路控制方式与调制方式
2.3.1 开关电源变换电路的控制方式
2.3.2 开关电源变换电路的调制方式
2.4 数字电路设计
2.4.1 数字电路设计流程
2.4.2 PWM调光技术
2.5 本章小节
第三章 模拟型LED系统设计与实现
3.1 芯片XD861A的系统规划
3.1.1 芯片的功能概述和主要特点
3.1.2 芯片引脚封装和典型应用电路
3.1.3 芯片XD861A的应用参数
3.1.4 芯片XD861A的主环路分析
3.2 LED Control模块与Charge control模块分析与设计
3.2.1 LED Control模块电路分析与设计
3.2.2 LED Control电路仿真结果分析
3.2.3 Charge control模块电路分析与设计
3.2.4 Charge control电路仿真结果分析
3.3 闪烁和闪烁脉宽调制模块分析与设计
3.3.1 振荡器模块分析与设计
3.3.2 闪烁脉宽调制模块分析与设计
3.3.3 电路仿真结果分析
3.4 On_Timer模块分析与设计
3.4.1 On_Timer模块分析与设计
3.4.2 电路仿真结果分析
3.5 功能仿真结果分析
3.6 本章小节
第四章 数模混合LED系统设计与实现
4.1 芯片XD9860 的系统规划
4.1.1 芯片XD9860 的功能概述和主要特点
4.1.2 芯片XD9860 的系统设计
4.2 时钟信号产生模块分析与设计
4.2.1 时钟信号产生电路分析与设计
4.2.2 电路仿真结果分析
4.3 基准电压模块分析与设计
4.3.1 基准电压模块电路分析与设计
4.3.2 电路仿真结果分析
4.4 上电复位模块分析与设计
4.4.1 上电复位模块电路分析与设计
4.4.2 电路仿真结果分析
4.5 信息解码模块分析与设计
4.5.1 信息解码模块分析与设计
4.5.2 电路仿真结果分析
4.6 输出级电路模块分析与设计
4.6.1 输出级电路分析与设计
4.6.2 电路仿真结果分析
4.7 本章小节
第五章 芯片的版图设计
5.1 版图的设计基础
5.1.1 版图的设计规则和基本流程
5.1.2 版图验证
5.2 芯片XD861A的版图设计
5.2.1 芯片XD861A整体版图设计
5.2.2 芯片XD861A版图细节设计
5.3 芯片XD9860 的版图设计
5.3.1 芯片XD9860 整体版图设计
5.3.2 芯片XD9860 版图细节设计
5.4 本章小节
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种乱序PWM控制的LED恒流驱动芯片[J]. 赵肃,王卫东,何志毅. 微电子学与计算机. 2013(09)
[2]高精度可编程恒流驱动白光LED芯片设计研究[J]. 李先锐,来新泉,王松林,李玉山. 西安电子科技大学学报. 2009(03)
[3]一种高精度的带隙基准电压源及电流源[J]. 黄晓敏,陈朝阳,邹雪城,蒋湘. 计算机与数字工程. 2004(06)
硕士论文
[1]大功率LED驱动电源及其控制策略的研究[D]. 乔永娜.东北石油大学 2018
[2]高效率电流模DC-DC升压型LED驱动芯片的设计[D]. 张杰.南京邮电大学 2017
[3]三通道LED恒流型驱动芯片的研究[D]. 刘心舸.暨南大学 2017
[4]单线传输可调光LED恒流驱动芯片的设计[D]. 胡成煜.苏州大学 2017
[5]恒定导通时间控制Buck变换器研究[D]. 徐杨军.西南交通大学 2015
[6]一款负压非隔离型LED照明驱动芯片XD1413的设计[D]. 韩杰.西安电子科技大学 2014
[7]高压集成AC/DC LED驱动IC设计[D]. 向本才.电子科技大学 2015
[8]16通道LED恒流输出驱动电路的设计[D]. 陈景创.华南理工大学 2014
[9]一款具有高刷新率LED显示屏驱动芯片XDJ1303的研究与设计[D]. 李林.西安电子科技大学 2014
[10]一种16通道恒流LED驱动芯片设计[D]. 齐丹.电子科技大学 2013
本文编号：3722440
【文章页数】：114 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 LED光源的研究背景和意义
1.2 LED驱动控制芯片的研究现状和发展方向
1.3 本论文的主要研究内容
1.4 本论文的内容安排
第二章 LED驱动控制芯片的设计基础
2.1 LED基本驱动电路
2.1.1 电容降压式LED驱动电路
2.1.2 电荷泵式LED驱动电路
2.1.3 开关电源驱动电路
2.2 开关电源驱动电路
2.2.1 升压式(Boost)变换电路
2.2.2 降压式(Buck)变换电路
2.2.3 降-升压式(Buck-Boost)变换电路
2.3 环路控制方式与调制方式
2.3.1 开关电源变换电路的控制方式
2.3.2 开关电源变换电路的调制方式
2.4 数字电路设计
2.4.1 数字电路设计流程
2.4.2 PWM调光技术
2.5 本章小节
第三章 模拟型LED系统设计与实现
3.1 芯片XD861A的系统规划
3.1.1 芯片的功能概述和主要特点
3.1.2 芯片引脚封装和典型应用电路
3.1.3 芯片XD861A的应用参数
3.1.4 芯片XD861A的主环路分析
3.2 LED Control模块与Charge control模块分析与设计
3.2.1 LED Control模块电路分析与设计
3.2.2 LED Control电路仿真结果分析
3.2.3 Charge control模块电路分析与设计
3.2.4 Charge control电路仿真结果分析
3.3 闪烁和闪烁脉宽调制模块分析与设计
3.3.1 振荡器模块分析与设计
3.3.2 闪烁脉宽调制模块分析与设计
3.3.3 电路仿真结果分析
3.4 On_Timer模块分析与设计
3.4.1 On_Timer模块分析与设计
3.4.2 电路仿真结果分析
3.5 功能仿真结果分析
3.6 本章小节
第四章 数模混合LED系统设计与实现
4.1 芯片XD9860 的系统规划
4.1.1 芯片XD9860 的功能概述和主要特点
4.1.2 芯片XD9860 的系统设计
4.2 时钟信号产生模块分析与设计
4.2.1 时钟信号产生电路分析与设计
4.2.2 电路仿真结果分析
4.3 基准电压模块分析与设计
4.3.1 基准电压模块电路分析与设计
4.3.2 电路仿真结果分析
4.4 上电复位模块分析与设计
4.4.1 上电复位模块电路分析与设计
4.4.2 电路仿真结果分析
4.5 信息解码模块分析与设计
4.5.1 信息解码模块分析与设计
4.5.2 电路仿真结果分析
4.6 输出级电路模块分析与设计
4.6.1 输出级电路分析与设计
4.6.2 电路仿真结果分析
4.7 本章小节
第五章 芯片的版图设计
5.1 版图的设计基础
5.1.1 版图的设计规则和基本流程
5.1.2 版图验证
5.2 芯片XD861A的版图设计
5.2.1 芯片XD861A整体版图设计
5.2.2 芯片XD861A版图细节设计
5.3 芯片XD9860 的版图设计
5.3.1 芯片XD9860 整体版图设计
5.3.2 芯片XD9860 版图细节设计
5.4 本章小节
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种乱序PWM控制的LED恒流驱动芯片[J]. 赵肃,王卫东,何志毅. 微电子学与计算机. 2013(09)
[2]高精度可编程恒流驱动白光LED芯片设计研究[J]. 李先锐,来新泉,王松林,李玉山. 西安电子科技大学学报. 2009(03)
[3]一种高精度的带隙基准电压源及电流源[J]. 黄晓敏,陈朝阳,邹雪城,蒋湘. 计算机与数字工程. 2004(06)
硕士论文
[1]大功率LED驱动电源及其控制策略的研究[D]. 乔永娜.东北石油大学 2018
[2]高效率电流模DC-DC升压型LED驱动芯片的设计[D]. 张杰.南京邮电大学 2017
[3]三通道LED恒流型驱动芯片的研究[D]. 刘心舸.暨南大学 2017
[4]单线传输可调光LED恒流驱动芯片的设计[D]. 胡成煜.苏州大学 2017
[5]恒定导通时间控制Buck变换器研究[D]. 徐杨军.西南交通大学 2015
[6]一款负压非隔离型LED照明驱动芯片XD1413的设计[D]. 韩杰.西安电子科技大学 2014
[7]高压集成AC/DC LED驱动IC设计[D]. 向本才.电子科技大学 2015
[8]16通道LED恒流输出驱动电路的设计[D]. 陈景创.华南理工大学 2014
[9]一款具有高刷新率LED显示屏驱动芯片XDJ1303的研究与设计[D]. 李林.西安电子科技大学 2014
[10]一种16通道恒流LED驱动芯片设计[D]. 齐丹.电子科技大学 2013
本文编号：3722440
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