一款具有Flicker-Free功能的交流驱动LED-IC设计

发布时间：2017-06-16 09:11

  本文关键词：一款具有Flicker-Free功能的交流驱动LED-IC设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：LED(Light Emitting Diode,发光二极管)为第四代光源,具有高寿命、高亮度、节能、高效、环保、可工作在高速开关状态的固态冷光源,正迅速地占领照明领域。本论文开展工作是以电路简单、可靠性高、光电转化效率高、应用简易等为设计原则,研究并设计了一款具有Flicker-Free功能的交流驱动LED-IC,可有效地解决100Hz工频频闪的问题。首先分析了LED的电学、光学和热学特性,并根据LED的特性,阐述了LED驱动应当具备的性能。根据LED对驱动的要求,阐述了阻容降压式、开关恒流式和线性恒流式LED驱动方案,并对此三种方案进行了理论性推导和详细比较。最后分析了照明灯具的频闪理论,并给出了解决照明灯具频闪问题的两大原则。搭建了具有Flicker-Free功能的交流驱动LED-IC电路架构,包括:高压上电电路、带隙基准产生电路、内部电源电压产生电路、LDMOS驱动电路模块、电压偏置模块、电流基准模块、过压保护模块、欠压保护模块和过温保护模块等。基于CSMC 0.8um BCD工艺,对上述子电路模块进行了仿真分析和系统仿真,仿真结果表明:仿真时外接16.7Ω电阻时,LED四段电流值分别为39mA、47mA、53mA和60mA,LED的功率为8.4W,效率为87.5%;仿真时外接7Ω电阻时,在室温和典型TT工艺角条件下,LED四段电流值分别为97mA、116mA、132mA和148mA,LED的功率为20.4W,效率为89%;仿真Flicker free时,在室温和典型TT工艺角条件下,当LED电流上限设定为60mA,电流下限设定为47mA,此时波动深度为12.5%,当LED电流上限设定为60mA,电流下限设定为55mA,此时波动深度仅为5%。对所设计的LED-IC进行了流片和板级测试分析,测试结果表明:测试外接17Ω时,LED功率为7.5W,效率为86%;测试外接8Ω时,LED功率为19.5W,效率为90.3%。测试Flicker free功能测试时,波动深度降低为12.5%。结果显示,设计方案与仿真结果接近,达到了设计预期效果。
【关键词】：LED LED驱动 分段线性恒流 Flicker free
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN312.8
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 研究工作的背景10-12
• 1.2 LED驱动芯片现状与发展前景12-13
• 1.3 论文研究意义13-14
• 1.4 本论文结构安排14-15
• 第二章 LED驱动电源原理15-36
• 2.1 LED性能参数15-19
• 2.2 LED驱动电路要求19
• 2.3 常用LED驱动拓扑结构19-32
• 2.3.1 阻容降压型LED驱动拓扑结构20-21
• 2.3.2 开关恒流型LED驱动拓扑结构21-26
• 2.3.3 分段线性恒流型LED驱动拓扑结构26-31
• 2.3.4 几种LED驱动芯片的比较31-32
• 2.4 LED驱动的频闪32-35
• 2.5 本章小结35-36
• 第三章 交流驱动LED-IC设计与仿真36-61
• 3.1 系统框架结构36-37
• 3.2 系统子电路设计与仿真37-55
• 3.2.1 内部电源与电压基准模块37-42
• 3.2.2 电流基准模块42-43
• 3.2.3 偏置电压模块43-45
• 3.2.4 功率管LDMOS驱动模块45-48
• 3.2.5 过温保护模块48-51
• 3.2.6 过压与欠压保护电路51-53
• 3.2.7 TRIMMING测试调整模块53-55
• 3.3 Flicker-Free设计与仿真55-58
• 3.4 芯片系统仿真58-60
• 3.5 本章小结60-61
• 第四章 芯片测试61-68
• 4.1 芯片结构61-62
• 4.2 芯片测试62-67
• 4.2.1 芯片上电测试63-64
• 4.2.2 模式一：典型四段式应用方案64-65
• 4.2.3 模式二：Flicker-Free应用方案65-67
• 4.3 本章小结67-68
• 第五章 结论与展望68-70
• 致谢70-71
• 参考文献71-73
• 攻读硕士学位期间取得的成果73-74

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1 若文章;一款具有Flicker-Free功能的交流驱动LED-IC设计[D];电子科技大学;2016年

  本文关键词：一款具有Flicker-Free功能的交流驱动LED-IC设计，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：454997