高压高亮LED驱动器IC设计.pdf

高压高亮LED驱动器IC设计 摘要 本文设计、分析了一种高压高亮LED 驱动电路芯片。它采用0.5μm 混合工艺CMOS 电路实现，输入电压为8～450V，工作电压为7.5V，工作电流为300μA，内置可调频率振 荡器，最高可达1MHz 工作频率。该芯片通过电流采样反馈来控制外部功率MOS 管的开关， 再配以适当的外部元件即可构成高直流电压输入状态下的开关式恒流驱动LED 电路。此外， 该芯片还具有外部线性调光和外部PWM 调光双重调光模式，使得其应用更加广泛。 本文首先简要阐述了高压恒流LED 驱动器的基本工作原理和应用前景，之后根据应用 要求进行电路整体结构设计，完成了各个子电路模块的电路设计、参数设计以及版图设计。 整个设计内容包括了芯片的电路拓扑图设计，分块电路设计、仿真以及版图的设计和验证。 文章着重分析了可调带隙基准源、三级差分运算放大器和可调频CMOS 振荡器三个子电路。 同时在电路设计过程中，综合了版图规格芯片性能等要求，合理设计了工作电压和电流，降 低了芯片整体功耗。 整个设计过程全部在cadence公司的virtuoso 平台完成，并利用virtuoso所提供的仿真 工具对各个子电路进行了功能仿真和量化模拟，仿真结果均到达设计指标，说明本文设计的 LED 驱动芯片性符合应用要求。 关键词：LED 驱动 恒流驱动 带隙基准 PWM 调光 CMOS 振荡器 III - - 高压高亮LED驱动器IC设计 abstract abstract aabbssttrraacctt In this article, a kind of high-voltage-and-high-brightness LED driver IC is designed and analyzed. This IC is designed under 0.5μm mixed-process, the input voltage is 4～450V . the work voltage and current is 7.5V and 300μA respectively. Whole circuit include an inside frequency-adjustable oscillator which could achieve max frequency up to 10MHz frequency. By cooperation of controlling external power MOSFET with feedback from current sample and reasonable external device, it can build up a LED driver circuit with constant-current model that can withstand a relative high voltage surge. Moreover, the LED brightness can be adjusted in linearmodelorPWM model,extendingtheapplicationofthechiptobroaderarea. At first, theory and prospect of constant-current LED driver is introduced, then a complete circuit is designed, including individual circuit parameters design and layout, Band-gap voltage reference, three-stage operational amplifier and frequency-adjustable oscillator are anal