高效率_高调光比LED恒流驱动电路的设计.pdf

第 13卷 第3期 Vol.13 No.3 2011年3月 Electronic Component Device Applications Mar. 2011 doi:10.3969/j.issn.1563-4795.2011.03.002 高效率、 高调光比LED恒流驱动 电路的设计 傅 金 ， 陈建立 ， 周泽坤 ， 明 鑫 ， 张 波 ( 电子科技大学 电子薄膜与集成器件 国家重点实验 室 ， 四川 成都 610054) 摘 要 ： 文中提出了一种 宽 电压输入 、 高效率 、 高调光比LED恒流驱动 电路 。 在迟滞 电流控 制模 式下 ， 该电路具有结构简 单 、 动态响应快 、 不需要 补偿 电路等优 点 。 通过 外部 引脚 ， 可 以方便 的进行 LED 开关 、 模 拟 调光 和PWM调光 。 LED 恒流驱动 电路 基于 CSMC 的 1 μm 40 V CDMOS工 艺 ， 采 用HSPICE进行仿真 验证 ， 结果表 明在8～30 V输入 电压 范围内 ， 电路输 出电 流最 大可达 1.2 A， 输 出电流精度 可控制在5.5% 以 内， 电源效率可高达97% 。 关键字 ： 迟滞 电流控制 ； 调光技术 ； 恒流驱动 ； 高压工艺 0 引言 样 、 迟滞 比较 器 、 功率 管 M1 、 PWM 和模 拟 调 光 等 模 块 。 此 外 该 芯 片 还 内置 欠 压 和 过 温 保 护 电 随着LED技术 的发 展 ， 大 功率LED在 灯光 装 路 ， 从 而能在各种不利的条件下 ， 有效 的保证 系 饰 和照明等领域得 到 了普遍 的使用 ， 同时功率 型 统能够稳定的工作 。 LED驱 动 芯 片也显得 越 来 越 重要 。 由于LED 的亮 度输 出与通过LED 的 电流成正比 ， 为 了保证各 个 LED亮 度 、 色度 的一致性 ， 有必要设计 一 款 恒 流 驱动器 ， 使LED 电流的大小尽可能一致 。 基 于LED发光特性 ， 本文设计 了一 种 宽 电压 输入 、 大 电流、 高调光比LED恒 流驱动 芯 片 。 该 芯 片采用迟滞 电流控制模式 ， 可 以用 于驱 动一颗 或 多 颗 串联 LED 。 在 6V~30V 的宽 输 入 电 压 范 围 内 ， 通 过 对 高 端 电 流 的 采样 来 设 置 LED 平 均 电 流 ， 芯 片输 出电流精度控制在5.5% ， 同时芯 片可 图1 芯片整体 等 效 架构 图 通过DIM引脚实现模拟调光 和PWM调光 ， 优化后 的芯片响应速度可使芯 片达到很高 的调光比 。 从 图1中可以看 到 电感 L 、 电流采 样 电阻RS 、 本文首先对整体 电路进行 了分 析 ， 接着介绍 续 流二极管D1形成 了一个 自振荡 的连续 电感 电流 各个 重要 子模块 的设计 ， 最后 给出 了芯 片 的整体 模 式的 恒 流LED控制器 。 该 芯 片采用 迟滞 电流控 仿真波形 、 版 图和结论 。 制模式 ， 因为LED驱动 电流的变化 就反应 在RS两 端 的压差变化上 ， 所以在 电路正常工作 时 ， 通过 1 电路系统原理 采样 电阻RS采样LED 中的电流并将其