一款數(shù)字化控制的LED恒流驅動芯片的分析與設計.pdf

1、照明，是工業(yè)生產和日常生活中必不可少的話題，LED照明作為新型環(huán)保的照明方式，越來越受到大眾歡迎。LED燈對電源要求很高，和直接用工頻電源的白熾燈不一樣，需要有專門的驅動電路控制加載LED燈上的電流。多數(shù)LED驅動芯片中的主要功能都是采用模擬電路實現(xiàn)，其中誤差放大器基本上每個驅動芯片都有。相比與數(shù)字電路，模擬電路對工藝生產有更高，這就會給生產廠家和設計者帶來一些不確定的風險。
　　本文設計了一款數(shù)字化控制的LED恒流驅動芯片，在保

2、持恒流精度的同時，該芯片中的主要功能模塊都采用數(shù)字電路，擺脫了模擬電路對工藝的要求。為芯片提供工作電源的穩(wěn)壓器、恒流控制電路都是數(shù)字電路，也就是說，芯片在恒流控制電路中采樣了一種較為新穎的恒流控制方式。恒流控制電路由比較器、數(shù)字積分器、狀態(tài)機等數(shù)字電路構成。反饋電壓與芯片內部參考電壓通過比較器比較得到一個方波信號，該方波信號高低電平時間的長短包含了輸出電流大小的信息，在通過數(shù)字積分器處理后，傳輸?shù)綘顟B(tài)機，調整狀態(tài)機的輸出狀態(tài)，從而控制功

3、率MOSFET驅動信號的占空比。芯片采用電壓反饋模式以獲得輸出電流的反饋，經過內部的數(shù)字化恒流控制電路處理后，以通過PWM和PFM兩種控制方式，對功率MOSFET的驅動信號進行調節(jié)，使其擁有合適的占空比，從而達到輸出電流恒定的目的。
　　本文所設計芯片在不調光情況下的恒流輸出為350 mA，基于TSMC0.5μm BCD工藝仿真后，得到的恒流精度誤差小于5％。在輸入的工頻電壓為220VAC，頻率為50 Hz時，可控硅調光和不調光情