本文關(guān)鍵詞：LED恒流驅(qū)動(dòng)與智能保護(hù)芯片的研究與設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： LED 恒流驅(qū)動(dòng) 開(kāi)路保護(hù) 二極管鏈 LED陣列

【摘要】：在建筑與景觀照明、顯示屏領(lǐng)域中,大多采用由LED構(gòu)成的陣列作為光源。本論文設(shè)計(jì)了LED陣列的驅(qū)動(dòng)與保護(hù)芯片,包括恒流驅(qū)動(dòng)芯片與LED開(kāi)路保護(hù)芯片,實(shí)現(xiàn)恒流驅(qū)動(dòng)、LED開(kāi)路與短路保護(hù)。恒流驅(qū)動(dòng)芯片采用了負(fù)反饋機(jī)制,檢測(cè)LED支路上的電流變化,通過(guò)采樣電阻將電流信號(hào)轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)并與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較,用放大的差值信號(hào)驅(qū)動(dòng)晶體管調(diào)節(jié)其動(dòng)態(tài)電阻,從而保持LED兩端的電壓穩(wěn)定,達(dá)到恒流驅(qū)動(dòng)的目的。芯片有三個(gè)引腳,使用時(shí)在控制端與輸出端串聯(lián)一個(gè)采樣電阻,將接通電源的LED串與芯片串聯(lián)。芯片工作電壓范圍為3~42 V,最大可輸出850 mA電流,電流精度為±5%,用戶(hù)可通過(guò)調(diào)節(jié)采樣電阻來(lái)改變輸出電流大小。恒流驅(qū)動(dòng)芯片由電源模塊、基準(zhǔn)電路模塊、采樣與驅(qū)動(dòng)模塊、功率級(jí)模塊、保護(hù)電路模塊組成。電源模塊產(chǎn)生穩(wěn)定電壓,為芯片內(nèi)部供電;基準(zhǔn)模塊產(chǎn)生參考電壓與參考電流;采樣與比較模塊用于檢測(cè)外部電壓變化,將反饋的電壓信號(hào)與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較,輸出放大的差值信號(hào);功率級(jí)模塊在驅(qū)動(dòng)信號(hào)的作用下調(diào)節(jié)其動(dòng)態(tài)電阻;保護(hù)電路模塊用于對(duì)芯片進(jìn)行過(guò)溫、過(guò)壓與欠壓保護(hù)。LED開(kāi)路保護(hù)芯片采用二極管鏈的形式,由多個(gè)串聯(lián)的二極管與一個(gè)反向并聯(lián)的二極管構(gòu)成。使用時(shí)需要將該結(jié)構(gòu)并聯(lián)在LED的兩端,當(dāng)LED陣列正常工作時(shí),保護(hù)芯片因較大的開(kāi)啟電壓而保持截至狀態(tài);當(dāng)某個(gè)LED發(fā)生開(kāi)路故障時(shí),與其并聯(lián)的保護(hù)芯片因兩端電壓升高而導(dǎo)通,保證其他LED正常照明。保護(hù)芯片中反向并聯(lián)的二極管用于泄放靜電電流,對(duì)LED進(jìn)行ESD保護(hù)。LED開(kāi)路保護(hù)芯片是在同一個(gè)襯底上制作二極管器件,單個(gè)二極管采用多個(gè)PN結(jié)并聯(lián)的形式,提高芯片的電流導(dǎo)通能力。同時(shí),本文研究了一種制造方法,用于實(shí)現(xiàn)二極管的鏈狀結(jié)構(gòu)。本文采用1μm 40 V BCD工藝,在Cadence平臺(tái)下進(jìn)行設(shè)計(jì)仿真。最后對(duì)芯片在實(shí)際電路中進(jìn)行了性能參數(shù)的測(cè)試、功能驗(yàn)證,達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：LED 恒流驅(qū)動(dòng) 開(kāi)路保護(hù) 二極管鏈 LED陣列
【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】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN402;TN312.8
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 研究工作的背景9-10
• 1.2 LED驅(qū)動(dòng)發(fā)展趨勢(shì)10-11
• 1.3 論文研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)11
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排11-13
• 第二章 LED照明驅(qū)動(dòng)與保護(hù)技術(shù)13-28
• 2.1 LED簡(jiǎn)介13-19
• 2.1.1 LED結(jié)構(gòu)與工作機(jī)理13-14
• 2.1.2 LED基本特性14-17
• 2.1.2.1 LED伏安特性14-15
• 2.1.2.2 LED光學(xué)特性15-16
• 2.1.2.3 LED熱學(xué)特性16-17
• 2.1.3 LED常用連接方式17-19
• 2.2 LED驅(qū)動(dòng)電路類(lèi)型19-22
• 2.2.1 電阻限流器19
• 2.2.2 線性調(diào)節(jié)器19-20
• 2.2.3 開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器20-22
• 2.3 LED調(diào)光技術(shù)22-23
• 2.4 LED保護(hù)技術(shù)23-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第三章 LED驅(qū)動(dòng)與保護(hù)芯片組的系統(tǒng)設(shè)計(jì)28-36
• 3.1 恒流驅(qū)動(dòng)芯片的系統(tǒng)設(shè)計(jì)28-31
• 3.1.1 驅(qū)動(dòng)方式選擇28
• 3.1.2 芯片總體概述28-29
• 3.1.3 芯片系統(tǒng)框圖29-31
• 3.2 基于二極管鏈的LED開(kāi)路保護(hù)芯片31-33
• 3.3 LED恒流驅(qū)動(dòng)與開(kāi)路保護(hù)芯片組典型應(yīng)用方案33-35
• 3.3.1 芯片組應(yīng)用電路34
• 3.3.2 芯片組工作方式34-35
• 3.4 本章小結(jié)35-36
• 第四章 芯片的設(shè)計(jì)與仿真36-62
• 4.1 電源模塊36-37
• 4.2 帶隙電壓基準(zhǔn)37-42
• 4.2.1 帶隙基準(zhǔn)原理37-39
• 4.2.2 帶隙基準(zhǔn)的設(shè)計(jì)與仿真39-42
• 4.3 運(yùn)算放大器42-44
• 4.3.1 運(yùn)算放大器原理42
• 4.3.2 運(yùn)算放大器常用結(jié)構(gòu)42-44
• 4.4 恒流驅(qū)動(dòng)模塊44-52
• 4.4.1 恒流驅(qū)動(dòng)原理44-45
• 4.4.2 功率調(diào)整管的選擇45-46
• 4.4.3 恒流驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)與仿真46-52
• 4.4.3.1 基準(zhǔn)電流源47-49
• 4.4.3.2 偏置電路49
• 4.4.3.3 誤差放大器49-52
• 4.5 保護(hù)電路52-57
• 4.5.1 過(guò)壓與欠壓保護(hù)模塊52-55
• 4.5.2 過(guò)溫保護(hù)模塊55-57
• 4.5.3 開(kāi)關(guān)使能模塊57
• 4.6 恒流驅(qū)動(dòng)芯片系統(tǒng)仿真57-59
• 4.7 基于二極管鏈的LED開(kāi)路保護(hù)芯片59-61
• 4.7.1 二極管鏈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)60-61
• 4.7.2 芯片制造方法61
• 4.8 本章小結(jié)61-62
• 第五章 恒流驅(qū)動(dòng)芯片的測(cè)試與應(yīng)用62-69
• 5.1 恒流驅(qū)動(dòng)芯片測(cè)試62-66
• 5.2 恒流驅(qū)動(dòng)芯片應(yīng)用電路66-68
• 5.3 本章小結(jié)68-69
• 第六章 結(jié)論69-70
• 致謝70-71
• 參考文獻(xiàn)71-73
• 攻碩期間取得的研究成果73-74

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 ;500V高壓制程LED驅(qū)動(dòng)IC[J];今日電子;2008年05期

2 薛春旭;;基于TOPSwitch-JXLED恒流驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)[J];電子元器件應(yīng)用;2011年08期

3 王雅芳;;基于照明特性分析的串聯(lián)飽和型恒流驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)[J];電力電子技術(shù);2009年04期

4 孫娜;;關(guān)于大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)電路的研究[J];中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品;2012年04期

5 沈慧;郭維;朱大中;;脈寬調(diào)制型大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)芯片的研究[J];固體電子學(xué)研究與進(jìn)展;2006年03期

6 貢瑞睿;葛紅娟;;色溫可調(diào)的高功率LED恒流驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)[J];電力電子技術(shù);2011年06期

7 張準(zhǔn);陳曉冰;;大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2012年16期

8 顏重光;;非隔離恒流驅(qū)動(dòng)電源已成主流[J];電子產(chǎn)品世界;2013年11期

9 謝治中;丁扣寶;何杞鑫;;滯環(huán)電流控制的大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)芯片設(shè)計(jì)[J];固體電子學(xué)研究與進(jìn)展;2009年02期

10 李林華;趙海臣;胡紹璐;楊發(fā)順;王代強(qiáng);;滯環(huán)電流控制型大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)芯片的設(shè)計(jì)[J];貴州科學(xué);2014年03期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 鐘金元;;安全高效大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)器研究[A];海峽兩岸第十五屆照明科技與營(yíng)銷(xiāo)研討會(huì)專(zhuān)題報(bào)告暨論文集[C];2008年

2 張杰;艾振珂;趙威;高騰;;150W大功率LED控制器設(shè)計(jì)[A];湖北省電工技術(shù)學(xué)會(huì)、武漢電工技術(shù)學(xué)會(huì)2013年度學(xué)術(shù)年會(huì)、第五屆“智能電網(wǎng)”暨“電機(jī)能效提升”發(fā)展論壇論文集[C];2013年

3 韓浩;王燕云;夏東偉;;用于LED照明驅(qū)動(dòng)的反激式恒流驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)[A];2013年中國(guó)照明論壇——LED照明產(chǎn)品設(shè)計(jì)、應(yīng)用與創(chuàng)新論壇論文集[C];2013年

4 張常年;高小飛;姜巖峰;;16位LED恒流驅(qū)動(dòng)技術(shù)綜述[A];2006中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)電力電子學(xué)會(huì)第十屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2006年

5 龔兆崗;徐戈;;具有錯(cuò)誤檢測(cè)和電流增益調(diào)整的LED恒流驅(qū)動(dòng)器[A];2008全國(guó)LED顯示應(yīng)用技術(shù)交流暨產(chǎn)業(yè)發(fā)展研討會(huì)文集[C];2008年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 本報(bào)記者 李娟;“成都造”LED燈閃耀滬杭[N];成都日?qǐng)?bào);2010年

2 浙江 孫安;自制LED恒流驅(qū)動(dòng)電源[N];電子報(bào);2013年

3 四川 劉桄序;DC/DC降壓恒流驅(qū)動(dòng)LED驅(qū)動(dòng)選型指南[N];電子報(bào);2011年

4 湖北 朱少華 編譯;一款LED驅(qū)動(dòng)指示器電路[N];電子報(bào);2014年

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

1 丁鋮君;LED恒流驅(qū)動(dòng)芯片設(shè)計(jì)[D];復(fù)旦大學(xué);2013年

2 馮占衛(wèi);LED恒流驅(qū)動(dòng)與智能保護(hù)芯片的研究與設(shè)計(jì)[D];電子科技大學(xué);2016年

3 趙玲;20A大功率恒流驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];吉林大學(xué);2012年

4 孫明坤;照明用大功率發(fā)光二極管的保護(hù)及恒流驅(qū)動(dòng)的研究[D];重慶大學(xué);2010年

5 龐振洋;大功率LED照明恒流驅(qū)動(dòng)芯片的研究與設(shè)計(jì)[D];電子科技大學(xué);2012年

6 楊明金;LED魯棒變?cè)鲆婧懔骺刂蒲芯颗c實(shí)現(xiàn)[D];華南理工大學(xué);2015年

7 陳麗麗;高壓LED恒流驅(qū)動(dòng)電路研究與設(shè)計(jì)[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2011年

8 陳英;滯環(huán)控制方式實(shí)現(xiàn)LED恒流驅(qū)動(dòng)[D];西南交通大學(xué);2010年

9 沈慧;大功率照明LED恒流驅(qū)動(dòng)芯片的設(shè)計(jì)[D];浙江大學(xué);2006年

10 朱旭;LED路燈SCADA系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D];復(fù)旦大學(xué);2012年

，

本文編號(hào)：534993