一种基于电荷泵的白光LED驱动器的设计

论文摘要

作为近年来新兴的固体光源,白光LED具有效率高,污染小,使用寿命长等优点,被业界认为是最有前途的照明光源,尤其在小尺寸液晶的背光驱动模块中的应用,逐渐占据了市场的主流,因此白光LED驱动器的市场炙手可热。本文首先介绍了白光LED的发光原理,分析了它的特点,并分析了几种LED驱动模式的原理,介绍了几种电流控制方式,对串并联等各种接法的优缺点进行了对比。本论文设计的白光LED驱动器是一款基于电荷泵升压电路的并联型白光LED驱动器。采用固定频率的1倍、1.5倍、2倍自适应电荷泵,在整个锂电池工作电压范围内保持高效率。具有四个LED驱动端,每个端口可以驱动最高30mA的电流,总电流达120mA。它有三个控制端输入,可以分别控制每个LED是否点亮,并能输入PWM信号进行LED亮度的调节。在系统设计部分,本文先对整个系统的结构和工作过程进行了介绍,然后详细推导了基准和电荷泵的基本原理和基本指标,以实际电路进行分析和验证。还对振荡器、LED驱动电路和过压保护、过温保护等电路进行了简单分析,指出了其优缺点和改进措施。最后给出了整个系统的仿真结果。论文最后部分给出了测试结果。测试结果表明本论文的设计思想是可实现的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 白光LED发光原理
• 1.2 白光LED的特性
• 1.3 白光LED的驱动方式
• 1.4 电流的匹配与控制方法
• 1.5 亮度的调节
• 1.6 论文的主要工作和成果
• 第二章 基于自适应电荷泵的高精度白光LED驱动器LN2162的系统设计
• 2.1 系统功能设计要求
• 2.2 系统工作原理
• 2.2.1 上电与使能
• 2.2.2 电荷泵模式选择
• 2.2.3 软启电路
• 2.2.4 电流设置与PWM输入
• 2.2.5 过压保护和过热保护
• 第三章 LN2162电路设计及仿真验证
• 3.1 带隙基准源VREF
• 3.1.1 基准的基本原理
• 3.1.2 基准设计要注意的问题
• 3.1.3 带隙基准电路实现
• 3.2 振荡器OSC
• 3.3 电荷泵Charge Pump
• 3.3.1 电荷泵电路的原理
• 3.3.2 电荷泵的重要参数
• 3.3.3 电荷泵的实现形式
• 3.4 过压保护和软启电路OVDET
• 3.5 LED驱动电路
• 3.6 过温保护
• 第四章 整体仿真与分析
• 4.1 启动和关断仿真
• 4.2 模式转换仿真
• 4.3 整体版图
• 4.4 产品测试数据
• 第五章 结论
• 附表1:几种白光LED驱动器
• 参考文献
• 致谢