一種恒流無感LED驅(qū)動芯片的設(shè)計與應(yīng)用.pdf

1、隨著21世紀節(jié)能環(huán)保理念深入人心，LED照明光源作為一種新型的節(jié)能環(huán)保電子產(chǎn)品，正越來越受到廣大消費者的喜愛，市場規(guī)模逐年擴大。目前隨著LED逐步引入千家萬戶，以220V/50Hz的交流市電作為直接供電電源的高壓大功率LED燈正迎來發(fā)展高峰期。雖然市面上的高壓大功率AC-DC驅(qū)動芯片品種繁多、性能優(yōu)良，但是它們普遍電路復(fù)雜，外圍拓撲元件多，尤其是大體積高成本的電感變壓器是其必不可少的元件之一，這就導(dǎo)致驅(qū)動芯片成本高，驅(qū)動器面積大等缺點。

2、而本文從驅(qū)動高壓LED燈珠串出發(fā)，結(jié)合對耐高壓的儲能電解電容對LED負載充放電情況的理論研究，提出了基于外部儲能電容的無電感變壓器的高壓LED驅(qū)動芯片。由于儲能電容是耐高壓的電解電容，并且負載是高壓LED燈珠，所以該驅(qū)動轉(zhuǎn)換器可以直接接入市電，無需其他降壓變換電路。本芯片的外圍拓撲結(jié)構(gòu)簡單且所含元件少，同時由于拓撲元件中不含體積較大、成本高昂的電感變壓器，因此，本文所設(shè)計芯片的制造成本得到了極大的降低，并減小了LED驅(qū)動電源板的面積。<

3、br>　　本研究設(shè)計的芯片采用數(shù)字式平均電流恒流技術(shù)，并結(jié)合數(shù)?；旌想娐吩O(shè)計，使得芯片的集成度高，芯片面積縮小，還可以兼容數(shù)字化。芯片的輸出功率管采用耐高壓LDMOS功率管，滿足了芯片的高壓工作條件。芯片采用PFM調(diào)制模式，PFM控制波由全數(shù)字化恒流控制邏輯模塊產(chǎn)生，抗干擾能力強，恒流精度高。芯片通過具有一定占空比的PFM波控制功率開關(guān)管的通斷，使得外部耐高壓儲能電容以特定的頻率持續(xù)不斷地充放電，來讓LED負載電流在預(yù)設(shè)平均電流值上下波

4、動，以維持輸出平均電流的恒定。對芯片的工作模式、調(diào)制模式以及反饋控制模式進行了仔細的研究，為芯片的設(shè)計提供了理論基礎(chǔ)。根據(jù)芯片預(yù)期達到的指標并結(jié)合高壓LED負載特性，創(chuàng)新性的提出了基于儲能電容的無感LED驅(qū)動芯片系統(tǒng)框架和原理。然后針對芯片系統(tǒng)框架，把芯片系統(tǒng)劃分為了幾個大模塊部分，然后對每個大模塊下所含子模塊進行了電路設(shè)計和仿真驗證，比如帶隙基準電壓源模塊、OSC振蕩器模塊、誤差放大器模塊、UVLO欠壓鎖定模塊等。最后通過對整體電路的