一种多通道升压型LED驱动芯片设计

论文摘要

近年来,全球气候问题正在受到越来越多的关注,从各国首脑到全世界各地的老百姓,都在积极探讨与应对能源污染等问题。在背光领域,对环境更为友好的LED背光得到极大的发展。相对传统的背光方式,LED具有巨大的优势,在能耗上更低,在性能上更加优秀。为了满足市场的需求,LED的驱动芯片设计也正在成为研究与应用的热点。本文设计了一款4通道升压型LED驱动芯片,具有电流与电压皆可调的特性,使其可广泛应用在各种场合,包括各种尺寸的液晶显示器与电视机。其最大输出电压可达200V,功率到100W。同时,芯片集成了PWM调光移相功能,使的多芯片系统中各芯片交替工作,在更高功率要求的应用下工作。最后,芯片具体多种保护功能,来应对系统可能遇到的各种故障。其中包括LED短路开路保护,过温保护与肖特基短路保护。本文先介绍了LED与升压型DCDC电路,设计了一种适合高功率LED背光的系统结构,分析了系统的稳定性与频率补偿,详细介绍了芯片内部子电路设计与仿真结果,给出了系统级仿真结果,最后介绍了版图设计与流片后的测试与分析。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 第二章 发光二极管简介
• 2.1 LED发光原理
• 2.2 LED光源的特点
• 2.3 LED电气特性
• 2.4 LED驱动要求
• 2.5 LED驱动方式
• 第三章 Boost转换器工作原理
• 3.1 电路拓扑结构分析
• 3.2 连续电流模式的直流分析
• 3.3 连续与非连续模式的临界点
• 3.4 非连续电流模式的直流分析
• 3.5 连续与非连续模式的比较
• 3.6 反馈控制原理
• 3.7 功率损耗与效率
• 第四章 系统工作原理与设计
• 4.1 系统指标
• 4.2 系统拓扑结构
• 4.3 系统稳定性分析
• 第五章 子电路设计与仿真
• 5.1 带隙基准
• 5.2 VCC整流器
• 5.3 电流基准
• 5.4 振荡器
• 5.5 误差放大器与软启动电路
• 5.6 驱动电路
• 5.7 反馈电压选择电路
• 5.8 过温保护电路
• 5.9 PWM移相电路
• 第六章 系统级仿真
• 6.1 芯片外围器件与连接
• 6.2 无故障系统仿真结果与分析
• 6.3 LED短路开路故障下系统仿真结果与分析
• 第七章 版图设计与测试结果
• 7.1 版图设计
• 7.2 测试结果
• 第八章 总结
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文
• 附件