论文摘要
本文基于西安电子科技大学电路CAD所的科研项目“电源管理类集成电路关键技术理论研究与设计”,设计了一款基于电荷泵的高效率升压型DC/DC白光LED驱动电路芯片XDJ6375。该芯片能够以恒定电流驱动最多4个主屏白色LED或2个子屏白色LED,获得均匀亮度。利用自适应1倍/1.5倍电荷泵模式和超低压差电流调节器,可在单节Li+电池的整个电压范围内保持高效率。XDJ6375子模块和整体电路已设计完成,仿真和测试结果表明芯片的各项性能指标达到了设计要求。论文首先深入系统地研究了白光LED的工作原理,分析了四种最常用的白光LED驱动模式的基本原理,包括（1）恒压输出加镇流电阻的并联驱动方式;（2）单恒流源加镇流电阻的并联驱动方式;（3）多路恒流源并联驱动方式;（4）电感升压的串联驱动方式。经过对开关电容式恒压输出原理的分析,并利用第一种电源管理方式,采用电荷泵加控制电路实现恒流源驱动并联LED的方法,设计了一款基于电荷泵的高效率升压型DC/DC白光LED驱动电路芯片XDJ6375。论文详细地介绍了白光LED驱动芯片XDJ6375的系统设计方案、关键功能模块电路的设计,以及各项功能和性能指标的仿真验证。优秀的系统设计保证了芯片有着良好的瞬态响应速度。针对DC/DC芯片高效率的要求,采用了同步整流、双工作模式、BiCMOS工艺等技术使得芯片效率最高可达92%。此外,为提高芯片的可靠性,在设计上还增加了过温保护电路和输出过压保护电路等。