基于電荷泵的高效率白光LED驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)和研究.pdf

1、近幾年驅(qū)動(dòng)白光LED的電源一直是電源管理IC市場的熱點(diǎn)。白光LED驅(qū)動(dòng)電路主要有兩種結(jié)構(gòu)：基于電容的電荷泵結(jié)構(gòu)和基于電感的開關(guān)電源結(jié)構(gòu)。兩種結(jié)構(gòu)各有其優(yōu)劣。 本文設(shè)計(jì)了一種基于電荷泵的高效率白光LED驅(qū)動(dòng)電路。它采用電荷泵結(jié)構(gòu)對輸入電壓進(jìn)行升壓變換，以可調(diào)節(jié)的恒定電流驅(qū)動(dòng)并聯(lián)的4只白光LED，并保持每個(gè)LED的亮度相同。該芯片主要應(yīng)用于便攜式電子產(chǎn)品，其輸入電壓范圍為2.7～5.5V，工作頻率為固定的1MHz，可大幅度降低輸入紋

2、波和EMI輻射，工作溫度范圍為-40℃～+85℃，可使用外部使能控制信號(hào)調(diào)節(jié)LED亮度及控制芯片關(guān)斷與否，具有過溫保護(hù)和輸入欠壓關(guān)斷保護(hù)功能，完全關(guān)斷模式下關(guān)斷電流可低至0.1μA，具有軟啟動(dòng)功能以限制啟動(dòng)時(shí)的浪涌電流。 與傳統(tǒng)的單一轉(zhuǎn)換模式的電荷泵結(jié)構(gòu)不同，本文采用了1倍/1.5倍分?jǐn)?shù)型自適應(yīng)電荷泵技術(shù)，可隨輸入電壓的變化自行轉(zhuǎn)換工作模式；采用低壓差電流調(diào)節(jié)器使LED陰極最小調(diào)節(jié)電壓僅為0.15V，使電荷泵更多地工作在效率更高

3、的1倍模式。這種結(jié)構(gòu)大大提高了電荷泵的效率，延長了電池的使用時(shí)間。 作者首先根據(jù)功能要求分析了電路的系統(tǒng)原理，設(shè)計(jì)了整體結(jié)構(gòu)，按照功能進(jìn)行了子模塊劃分。接著介紹了電荷泵的基本理論，分析了自適應(yīng)1倍/1.5倍模式電荷泵的電路結(jié)構(gòu)及其工作原理，重點(diǎn)是1.5倍模式的升壓原理以及對輸出電壓的線性調(diào)節(jié)。 在子電路設(shè)計(jì)部分，作者主要負(fù)責(zé)以下幾個(gè)典型模塊：基準(zhǔn)源、誤差放大器以及熱關(guān)斷保護(hù)模塊，其中基準(zhǔn)源產(chǎn)生多個(gè)基準(zhǔn)電壓，誤差放大器在1