發(fā)布時(shí)間：2017-09-21 21:05

  本文關(guān)鍵詞：非隔離LED恒流驅(qū)動(dòng)芯片的研究

  更多相關(guān)文章： LED 恒流驅(qū)動(dòng) 非隔離BUCK

【摘要】：如今隨著能源緊張和環(huán)境污染等問(wèn)題的逐漸突出,LED燈具與普通照明燈具相比具有發(fā)光效率高、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn),是近年來(lái)最有發(fā)展前景的高新技術(shù)之一。LED燈具只有在恒流驅(qū)動(dòng)時(shí)才能最大程度的發(fā)揮其性能,另外非隔離驅(qū)動(dòng)相比隔離驅(qū)動(dòng)具有更高的效率、更低的成本,因此對(duì)非隔離LED驅(qū)動(dòng)芯片的研究具有重要的意義和應(yīng)用價(jià)值。通過(guò)對(duì)LED恒流驅(qū)動(dòng)電路的研究分析,采用非隔離BUCK結(jié)構(gòu)進(jìn)行恒流輸出,不但轉(zhuǎn)換效率高,而且能夠自動(dòng)適應(yīng)電感量的變化和輸出電壓的變化,實(shí)現(xiàn)真正的恒流輸出。本文根據(jù)BUCK電路下的電感伏秒平衡,使得電路工作在臨界導(dǎo)通模式下,相比PWM等模式具有更高的效率。該芯片的主要功能模塊包括:帶隙基準(zhǔn)電路,高低壓補(bǔ)償電路,同時(shí)為了保證系統(tǒng)能夠穩(wěn)定安全的工作還集成了多個(gè)保護(hù)電路,包含鉗位保護(hù)電路,過(guò)流保護(hù)與前沿消隱,過(guò)溫保護(hù)電路,過(guò)壓保護(hù)電路等。該恒流驅(qū)動(dòng)芯片正常工作模式下主要包括兩個(gè)方面工作:當(dāng)芯片內(nèi)部集成的功率MOS管導(dǎo)通時(shí),輸入電壓在為電感和電容充電的同時(shí)也為負(fù)載供電;而當(dāng)電感電流上升到峰值時(shí),功率MOS管關(guān)斷,電感電容為負(fù)載供電。由于電感電容充放電時(shí)都是線性的,因此實(shí)現(xiàn)了真正的恒流輸出。采用CADENCE仿真工具對(duì)芯片的各個(gè)子模塊電路進(jìn)行了完整的仿真分析,在對(duì)芯片外圍電路設(shè)計(jì)之后對(duì)芯片的整體電路進(jìn)行了系統(tǒng)仿真驗(yàn)證。理論分析和仿真結(jié)果表明該芯片功能正常,滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)。最后根據(jù)電路設(shè)計(jì)芯片版圖,DRC、LVS驗(yàn)證了所繪制版圖的可行性。
【關(guān)鍵詞】：LED 恒流驅(qū)動(dòng) 非隔離BUCK
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TM923.34
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 LED恒流驅(qū)動(dòng)芯片的研究背景及意義8-10
• 1.2 LED恒流驅(qū)動(dòng)芯片的國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)及發(fā)展趨勢(shì)10-13
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)10-11
• 1.2.2 LED恒流驅(qū)動(dòng)芯片的發(fā)展趨勢(shì)11-13
• 1.3 本論文的主要工作13-15
• 2 LED驅(qū)動(dòng)技術(shù)15-25
• 2.1 LED的特性及其驅(qū)動(dòng)電路的選擇15-17
• 2.2 LED恒流驅(qū)動(dòng)的主要方法17-21
• 2.2.1 電阻限流法17-18
• 2.2.2 線性調(diào)整型18-19
• 2.2.3 電容式開(kāi)關(guān)型19-20
• 2.2.4 開(kāi)關(guān)電源電路20-21
• 2.3 LED驅(qū)動(dòng)電路控制模式的選取21-24
• 2.3.1 電壓模式控制21-22
• 2.3.2 電流模式控制22-23
• 2.3.3 滯環(huán)電流模式控制23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 3 恒流驅(qū)動(dòng)芯片的系統(tǒng)組成及原理25-33
• 3.1 芯片設(shè)計(jì)功能概述25-27
• 3.2 芯片系統(tǒng)設(shè)計(jì)27-28
• 3.3 恒流輸出的實(shí)現(xiàn)28-32
• 3.3.1 BUCK變換器工作原理29-30
• 3.3.2 連續(xù)導(dǎo)通模式與斷續(xù)導(dǎo)通模式30-32
• 3.3.3 恒流輸出的原理及實(shí)現(xiàn)32
• 3.4 本章小結(jié)32-33
• 4 恒流LED驅(qū)動(dòng)芯片的設(shè)計(jì)與仿真33-57
• 4.1 帶隙基準(zhǔn)電壓源的電路設(shè)計(jì)33-37
• 4.1.1 帶隙基準(zhǔn)原理33-34
• 4.1.2 與溫度無(wú)關(guān)的帶隙基準(zhǔn)電路結(jié)構(gòu)及其分析34-36
• 4.1.3 帶隙基準(zhǔn)仿真36-37
• 4.2 鉗位保護(hù)電路的設(shè)計(jì)37-40
• 4.2.1 電路設(shè)計(jì)38
• 4.2.2 電路仿真38-40
• 4.3 Vdd電壓源電路的設(shè)計(jì)40-42
• 4.3.1 電路設(shè)計(jì)40
• 4.3.2 電路仿真40-42
• 4.4 過(guò)流保護(hù)與前沿消隱電路的設(shè)計(jì)42-44
• 4.4.1 電路設(shè)計(jì)42-43
• 4.4.2 電路仿真43-44
• 4.5 過(guò)溫保護(hù)電路的設(shè)計(jì)44-46
• 4.5.1 電路設(shè)計(jì)44-45
• 4.5.2 電路仿真45-46
• 4.6 高低壓補(bǔ)償電路的設(shè)計(jì)46-49
• 4.6.1 高低壓補(bǔ)償原理46-47
• 4.6.2 高低壓補(bǔ)償電路結(jié)構(gòu)及其分析47
• 4.6.3 高低壓補(bǔ)償仿真47-49
• 4.7 過(guò)壓保護(hù)電路的設(shè)計(jì)49-52
• 4.7.1 電路設(shè)計(jì)49-51
• 4.7.2 電路仿真51-52
• 4.8 整體電路的仿真分析52-56
• 4.8.1 整體電路功能52-53
• 4.8.2 系統(tǒng)參數(shù)選擇53
• 4.8.3 電路仿真53-56
• 4.9 本章小結(jié)56-57
• 5 版圖設(shè)計(jì)57-68
• 5.1 版圖設(shè)計(jì)基本規(guī)則和流程57-59
• 5.1.1 版圖設(shè)計(jì)基本規(guī)則57-58
• 5.1.2 版圖設(shè)計(jì)基本流程58-59
• 5.2 基本器件版圖設(shè)計(jì)59-64
• 5.2.1 MOS管版圖設(shè)計(jì)59-61
• 5.2.2 電阻版圖設(shè)計(jì)61-62
• 5.2.3 關(guān)鍵器件的版圖設(shè)計(jì)62-64
• 5.3 整體版圖設(shè)計(jì)及驗(yàn)證64-66
• 5.4 本章小結(jié)66-68
• 6 結(jié)論68-70
• 致謝70-71
• 參考文獻(xiàn)71-72

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中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 方佩敏;;LED是怎樣發(fā)出白光的[J];電子制作;2006年10期

2 谷青;;將來(lái)白光LED可能會(huì)達(dá)到的水平[J];光源與照明;2007年01期

3 ;白光LED專(zhuān)利網(wǎng)薄弱化引發(fā)市場(chǎng)混戰(zhàn)[J];電源世界;2007年04期

4 楊軍平;吳欣慧;秦長(zhǎng)海;;LED智能照明控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];電子產(chǎn)品世界;2009年06期

5 ;LED玻璃為玻璃產(chǎn)業(yè)增添亮麗風(fēng)景[J];遼寧建材;2009年08期

6 張博;;用紙和LED制作機(jī)器人瓦力[J];電子制作;2011年02期

7 楠;;LED系統(tǒng)促進(jìn)植物生長(zhǎng)[J];軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品;2011年09期

8 ;西安高新區(qū)借力LED新產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)新跨越[J];硅谷;2011年21期

9 ;臺(tái)灣企業(yè)研發(fā)出S型LED可彎曲薄型玻璃[J];建材發(fā)展導(dǎo)向;2012年02期

10 蔡啞輝;許紅敬;;LED點(diǎn)亮生命之旅 專(zhuān)訪深圳菩盛源照明有限公司董事長(zhǎng)蔡啞輝先生[J];消費(fèi)電子;2013年09期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 夏長(zhǎng)泰;;白光LED新型熒光襯底的探索與制備[A];第15屆全國(guó)晶體生長(zhǎng)與材料學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

2 李勝利;蘇科;張麗;張弈;何柱國(guó);;音樂(lè)調(diào)制LED植物生長(zhǎng)器的研究[A];中國(guó)科協(xié)2005年學(xué)術(shù)年會(huì)生物物理與重大疾病分會(huì)論文摘要集[C];2005年

3 肖志國(guó);;白光LED用新型發(fā)光粉和芯片研究進(jìn)展[A];第11屆全國(guó)發(fā)光學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2007年

4 張繼輝;;淺談半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)及其應(yīng)用[A];中國(guó)電子學(xué)會(huì)可靠性分會(huì)第十四屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文選[C];2008年

5 彭萬(wàn)華;;超高亮度和白光LED在祖國(guó)大陸的現(xiàn)狀及發(fā)展[A];海峽兩岸第十屆照明科技與營(yíng)銷(xiāo)研討會(huì)專(zhuān)題報(bào)告文集[C];2003年

6 郭子菱;;LED特殊照明應(yīng)用——植物照明新商機(jī)[A];海峽兩岸第十七屆照明科技與營(yíng)銷(xiāo)研討會(huì)專(zhuān)題報(bào)告暨論文集[C];2010年

7 余仕文;;高性能q憊絳圓牧霞捌湓跇EDt氨Ｉ現(xiàn)產(chǎn)捎肹A];2010年海峽兩岸功能性復(fù)合材料論壇論文集[C];2010年

8 張萬(wàn)生;趙敏;;白光LED失效機(jī)理的研究[A];第二屆中國(guó)包頭·稀土產(chǎn)業(yè)論壇專(zhuān)家報(bào)告集[C];2010年

9 蔣吉強(qiáng);唐德良;李治強(qiáng);;影響白光LED衰減的關(guān)鍵因素研究[A];首屆珠中江科協(xié)論壇論文集[C];2011年

10 蔡明誠(chéng);;廣場(chǎng)、景觀、應(yīng)用LED新啟示[A];2007年中國(guó)（廈門(mén)）LED照明與裝飾論壇暨城市夜景建設(shè)研討會(huì)論文集[C];2007年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 田鳳;LED廣告游船國(guó)慶亮相重慶兩江[N];中國(guó)旅游報(bào);2009年

2 本報(bào)記者 程久龍;“專(zhuān)利門(mén)”卡住中國(guó)LED 深圳企業(yè)抱團(tuán)出擊[N];21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道;2010年

3 記者 郜天一;千元級(jí)LED電視“忽悠”消費(fèi)者[N];哈爾濱日?qǐng)?bào);2011年

4 工業(yè)和信息化部軟件與集成電路促進(jìn)中心 羅佳秀 范兵 謝學(xué)軍;采取靈活策略應(yīng)對(duì)LED專(zhuān)利重壓[N];中國(guó)電子報(bào);2012年

5 蔡維希;新一代白光LED材料研發(fā)成功[N];中國(guó)化工報(bào);2013年

6 詩(shī)文;臺(tái)白光LED明年市場(chǎng)占有率達(dá)五成[N];電子資訊時(shí)報(bào);2004年

7 鄧楠 《金周刊》記者 丁一;未來(lái)新概念——白光LED讓資本趨之若鶩[N];中國(guó)經(jīng)營(yíng)報(bào);2001年

8 湖南 肖國(guó)平;維修白光LED臺(tái)燈[N];電子報(bào);2007年

9 許志順 DigiTimes;臺(tái)廠白光LED：難逃日廠專(zhuān)利緊箍咒[N];電子資訊時(shí)報(bào);2006年

10 記者 萬(wàn)林 北京;白光LED迎來(lái)發(fā)展機(jī)遇 2008年將增長(zhǎng)16%[N];電子資訊時(shí)報(bào);2008年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 邱忠賢;LED用多色熒光粉的制備、發(fā)光性質(zhì)與發(fā)光機(jī)理研究[D];湖南師范大學(xué);2016年

2 于音;白光LED用稀土離子摻雜熒光材料的制備及光譜性能研究[D];南開(kāi)大學(xué);2013年

3 嚴(yán)小松;白光LED用熒光材料的制備與性能研究[D];上海交通大學(xué);2011年

4 王樂(lè);白光LED高效封裝結(jié)構(gòu)及燈具級(jí)散熱機(jī)理的研究[D];浙江大學(xué);2012年

5 湯安;白光LED用含銦及鈮酸釓紅色熒光粉的發(fā)光性能研究[D];重慶大學(xué);2012年

6 張建立;硅襯底氮化鎵基黃光LED外延生長(zhǎng)與器件性能研究[D];南昌大學(xué);2014年

7 慈志鵬;幾種LED用氧化物基熒光粉的制備和發(fā)光性能研究[D];蘭州大學(xué);2010年

8 肖芬;紫外激發(fā)白光LED熒光粉的制備及發(fā)光特性研究[D];華南理工大學(xué);2011年

9 谷捚鑫;白光LED用氮系熒光粉的可控制備及發(fā)光性能調(diào)控[D];東華大學(xué);2011年

10 李廣環(huán);白光LED用熒光粉的制備與性能研究[D];吉林大學(xué);2012年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李文杰;無(wú)線LED智能照明控制系統(tǒng)的低功耗研究與設(shè)計(jì)[D];華南理工大學(xué);2015年

2 關(guān)沃歡;LED遠(yuǎn)程熒光膜片照明系統(tǒng)研究[D];華南理工大學(xué);2015年

3 唐洪亮;基于YAG系熒光粉的白光LED可靠性研究[D];華南理工大學(xué);2015年

4 陳思秋;白光LED用NaLaBB'O_6熒光粉的發(fā)光性能研究[D];陜西科技大學(xué);2015年

5 張華健;LED白光在二次配光設(shè)計(jì)中的顏色均勻性研究[D];復(fù)旦大學(xué);2013年

6 李榮玲;基于白光LED的可見(jiàn)光通信系統(tǒng)[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

7 常文瑞;紫外、近紫外白光LED用鋁酸鹽、硅酸鹽發(fā)光材料的制備及發(fā)光性能研究[D];蘭州大學(xué);2015年

8 秦琳;暖白光LED用新型紅色熒光粉的制備與性能研究[D];蘇州大學(xué);2015年

9 柳少華;暖白光LED用紅色熒光粉的制備及發(fā)光性質(zhì)研究[D];江西理工大學(xué);2015年

10 牛雅亮;基于LED的便攜式土壤有機(jī)質(zhì)檢測(cè)儀的研制[D];山西農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

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