本文關(guān)鍵詞：基于可變斜率補(bǔ)償?shù)腖ED驅(qū)動(dòng)芯片的研究與設(shè)計(jì)　出處：《電子科技大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 驅(qū)動(dòng)IC PWM模式 PCM控制 可變斜率補(bǔ)償

【摘要】：結(jié)合目前集成電路制造技術(shù),計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),半導(dǎo)體材料的先進(jìn)研究成果,LED照明成為目前集成電路產(chǎn)業(yè)中一個(gè)重要的發(fā)展方向。隨著LED照明技術(shù)發(fā)展,LED電源是實(shí)現(xiàn)LED照明優(yōu)勢(shì)的核心模塊,而作為L(zhǎng)ED電源模塊中的核心模塊——驅(qū)動(dòng)芯片則是決定驅(qū)動(dòng)電源性能。因此,本論文致力于驅(qū)動(dòng)芯片的研究與設(shè)計(jì)。論文結(jié)合半導(dǎo)體照明的背景,并且闡述在LED照明中驅(qū)動(dòng)電源和驅(qū)動(dòng)IC的作用。同時(shí)本論文在對(duì)非隔離型的DC-DC模式的驅(qū)動(dòng)芯片的原理介紹的基礎(chǔ)上,研究和分析了非隔離型DC-DC模式的驅(qū)動(dòng)芯片的整體結(jié)構(gòu)的工作原理,驅(qū)動(dòng)控制方式,反饋控制模式,系統(tǒng)穩(wěn)定和斜坡電壓補(bǔ)償?shù)脑砗头椒�。在固定斜坡補(bǔ)償技術(shù)上設(shè)計(jì)出可變斜率斜坡電壓補(bǔ)償?shù)纳龎盒万?qū)動(dòng)芯片,此可變斜率斜坡補(bǔ)償技術(shù)通過采樣芯片的輸入電源電壓信號(hào)和LED負(fù)載端電壓信號(hào)。并將采樣信號(hào)通過V-I電路,成為電流輸出。同時(shí)結(jié)合脈沖信號(hào)控制電容的充放電流的原理,利用芯片內(nèi)的OSC模塊產(chǎn)生的脈沖信號(hào)控制采樣輸入和輸出轉(zhuǎn)換的電流對(duì)電容的充放電,從而產(chǎn)生和輸入、輸出電壓線性相關(guān)的斜坡電壓,從而得到和輸入以及輸出電壓線性相關(guān)的斜率,通過將斜坡電容產(chǎn)生的不同斜率的斜坡電壓反饋到驅(qū)動(dòng)芯片內(nèi)部的PWM比較器進(jìn)行比較得到PWM脈沖信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)本論文設(shè)計(jì)的芯片能夠輸出恒流,驅(qū)動(dòng)LED芯片。論文設(shè)計(jì)的芯片內(nèi)部還包括電壓帶隙基準(zhǔn)源,低壓差線性穩(wěn)壓源,振蕩器,過壓保護(hù),欠壓保護(hù)等模塊,用以保證芯片能夠?qū)崿F(xiàn)基本功能以及本論文設(shè)計(jì)的可變斜率補(bǔ)償技術(shù)。芯片的電路設(shè)計(jì)采用CSMC 0.5μm BCD工藝的BJT,中壓MOSFET來設(shè)計(jì)芯片內(nèi)部的子模塊電路,以及電路的版圖設(shè)計(jì)。并且對(duì)子模塊電路和芯片全局電路的功能進(jìn)行仿真,驗(yàn)證。芯片在輸入6V至10V時(shí),輸出電壓為18V,輸出峰值電流可高達(dá)350mA。同時(shí)芯片的電壓輸出精度高于3%,輸出電流精度高于10%。芯片在較大的占空比脈沖控制信號(hào)下,輸出功率變化率僅為3.1%,實(shí)現(xiàn)了較大占空比變化下可變斜坡補(bǔ)償技術(shù)能夠最大限度保持芯片的帶負(fù)載能力。
[Abstract]:Combined with the current integrated circuit manufacturing technology, computer aided design, semiconductor materials advanced research results. LED lighting has become an important development direction in the IC industry. With the development of LED lighting technology, LED power supply is the core module to realize the advantages of LED lighting. As the core of the LED power module, the driver chip determines the performance of the driving power supply. Therefore, this paper is devoted to the research and design of the driver chip. At the same time, this paper introduces the principle of non-isolated DC-DC mode driver chip. The working principle, driving control mode and feedback control mode of the drive chip of non-isolated DC-DC mode are studied and analyzed. The principle and method of system stability and slope voltage compensation. A boost drive chip with variable slope slope voltage compensation is designed in the fixed slope compensation technology. The variable slope slope compensation technique passes the input power supply voltage signal of the sampling chip and the LED load terminal voltage signal, and the sampling signal is passed through the V-I circuit. At the same time, combined with the principle of pulse signal to control the charge and discharge of the capacitor, the pulse signal generated by the OSC module in the chip is used to control the charge and discharge of the capacitance from the sampling input and the output converted current. Thus the slope voltage linearly related to the input and output voltage is generated and the slope linearly related to the input and output voltage is obtained. The slope voltage of different slope produced by the ramp capacitance is fed back to the PWM comparator inside the driver chip to get the PWM pulse signal, so that the chip designed in this paper can output constant current. Driving LED chip. The chip also includes voltage bandgap reference source, low voltage difference linear stabilizer source, oscillator, over-voltage protection, under-voltage protection and other modules. In order to ensure that the chip can realize the basic functions and the variable slope compensation technology designed in this paper, the circuit design of the chip adopts BJT of CSMC 0.5 渭 m BCD technology. The middle voltage MOSFET is used to design the sub-module circuit and the layout of the circuit. The function of the sub-module circuit and the global circuit of the chip is simulated. Verification. The output voltage of the chip is 18V when the input voltage is 6V to 10V, and the output peak current can be up to 350 Ma. At the same time, the output precision of the chip is higher than 3%. The output current accuracy is higher than 10. The output power change rate of the chip is only 3.1% under the larger duty cycle pulse control signal. The variable slope compensation technology with large duty cycle can maximize the load capacity of the chip.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM923.34

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本文編號(hào)：1426437