一种分段线性高压LED恒流驱动芯片

基于CSMC 0.8 μm 700 V BCD工艺,设计了一种非隔离分段高压线性LED恒流驱动芯片。针对目前市场上高压线性LED恒流驱动芯片存在的不足,在芯片中集成6个700 V DMOS管以实现6段分段点亮控制,将片外恒流控制电阻置于芯片中,并设计了片上熔丝组合控制的电阻修调网络,以保证其精度。Spectre仿真结果表明,此修调技术可保证恒流精度小于±4%。另外,在4.5～7 V范围内调节VREF,可实现芯片的驱动电流在25.5～45.5 mA范围内连续线性可调。     

分段式高压线性恒流源LED驱动技术

目前LED灯具主要都是采用低压直流驱动,其特点是体积大、驱动效率低,在交流电供电时必须进行AC/DC转换,这不仅增加了灯具的成本,还造成了能源的浪费,而且因为电解电容的使用大大减少了LED灯具的使用寿命。为了解决低压直流驱动存在的问题,出现了一种高压线性恒流驱动技术,此方案具有高性价比、光电一体化、长寿命、没有电磁干扰、零件较少、生产简单等优点,本文通过理论分析与仿真测试,来得出分段式高压线性恒流源驱动技术的特点。     

一种采用PLM调制方法的LED驱动电路

设计了一种高精度,高效率LED驱动电路,芯片输入电压6 V～40 V,可调恒定电流从350 mA到1 A以上。采用脉冲电平调制以及低边采样结构,与传统的峰值电流控制相比,脉冲电平调制法真正实现了对LED平均电流的控制,效率更高,电流更加精确。设计基于CSMC 0.5 m BCD工艺,并进行了一系列仿真验证。仿真结果表明,当输入电压不同或驱动LED个数不同时,输出电流精度能够被控制在±0.5%和±1%以内。芯片的整体转换效率最高可以达到96.9%,最多可驱动10个LED。     

新型LED照明恒流驱动电路

针对传统LED恒流驱动电路存在输出电流受LED电压、关断时间和电感大小等影响的问题,设计了一种采用线性跨导放大器和电压控制延迟电路的新型LED照明恒流驱动电路。通过理论分析,并采用1μm 700 V BCD工艺进行仿真,结果表明,消除了传统LED恒流驱动电路的问题。使用新型LED恒流驱动电路,有效提高了应用方案的可靠性和LED照明驱动模块生产的一致性。     

一种用于总线终端的3A源-汇式线性稳压器的设计与实现

针对总线终端稳压器的设计要求,提出一种具有3A源-汇（source and sink）电流能力的快速响应线性稳压器。采用NMOS调整管结构和负载电流反馈技术,提高了系统的电流能力和响应速度。使用自适应零点补偿实现了全负载范围内source和sink环路的稳定性。此外,采用跨导匹配技术使得输出级的直通电流降低到3μA以下。该电路采用0.6-μm 5V/30V工艺投片验证,面积为1mm2。在20μF输出电容、?2A/1μs负载阶跃变化时的最大瞬态输出电压变化量小于3.5％,在?3A的负载范围内,输出电压变化小于?15mV。     

一种用于LED驱动的恒流控制电路设计

提出一种用于LED驱动的恒流控制电路,通过对一个基准电流进行放大,得到LED的输出电流;通过改变基准电流的大小,可以按比例改变输出电流的大小,即实现LED驱动的模拟调光功能.该电路对基准电流进行2000倍的放大,基准电流可以在5～110 μA的范围内变化,能满足常规LED驱动芯片模拟调光功能的要求.仿真结果表明,该电路产生的LED输出电流误差小于0.03％,对温度敏感性小,能在较大温度范围内保持正常工作,且设计了相关的修调电路,使电路的匹配性更好、精度更高.     

一种驱动LED阵列照明的恒压恒流模型及其仿真

针对LED芯片正向电压差异导致的LED阵列照明灯具串电流不均等、发光不平衡等问题,构建了一种恒压恒流驱动模型,拟用数字控制芯片实现该模型,并用Matlab对其数字实现逻辑进行了仿真。该模型采用相移脉宽调制技术确保每串LED电流均等,降低了总线电流的脉冲幅度,减少了系统电磁干扰,提高了转换效率,并能很方便地进行线性调光。     

一种线性恒流的LED驱动电路设计

随着人们对照明设备节能环保和耐用低价的要求逐步提高,LED光源的研究与应用也日趋广泛。然而LED光源并没有得到普遍应用,主要难题是成本高和驱动电路的不稳定。针对此问题,在研究LED特性的基础上提出了高稳定性和低成本的LED线性恒流驱动电路,且具有结构简单、效率高、体积小等特点。通过模拟电网的波动,测试了此电路在实际电网中的恒流特性,还测试了此电路的效率和LED的结温,经实际电路测试,此驱动电路能很好地实现恒流控制,电路效率较高,且LED的结温较低,使LED的控制特性得到改善。     

一种用于LED驱动的数字化恒流控制电路

提出一种完全通过数字方式实现恒流的控制电路,省去了传统恒流控制电路中的误差放大器、锯齿波产生器和PWM比较器。本文采用数字电路,将副边反馈电压与内部基准电压相比较,得到一个方波,并以此为依据来控制功率管的占空比和周期,从而达到恒流控制的目的。基于0.5μm BCD工艺,在25℃,TT工艺角下对电路进行仿真,结果表明这种控制电路可以实现高的功率因数(PF>0.9)和精确恒流输出(误差<6%),具有很高的可靠性和工程实用性。     

一种用于白光LED驱动芯片的软启动电路设计

本文提出了一种用于白光LED驱动芯片的软启动电路,限制启动时流入芯片的电流和输出端的电压过冲。该电路具有强的控制启动能力、结构简单、启动电流小。后仿真结果表明,基于0.35μm CMOS工艺模型参数,在3.3V电源电压下,该软启动电路软启动的时间典型值为2ms左右,输出电压将稳定为200mV。     

600 V高低压兼容BCD工艺及驱动电路设计

基于高压功率集成电路的关键参数性能要求和现有工艺条件,在国内3μmCMOS工艺基础上,开发出8～9μm薄外延上的600VLDMOS器件及高低压兼容BCD工艺,并设计出几款600V高压半桥栅驱动电路。该工艺在标准3μm工艺基础上增加N埋层、P埋层及P-top层,P埋层和P阱对通隔离,形成各自独立的N-外延岛。实验测试结果表明:LDMOS管耐压达680V以上,低压NMOS、PMOS及NPN器件绝对耐压达36V以上,稳压二极管稳压值为5.3V。按该工艺进行设计流片的电路整体参数性能满足应用要求,浮动偏置电压达780V以上。     

一种新型的全片内低噪声CMOS低压差线性稳压器

提出了一种全片内集成的低噪声CMOS低压差线性稳压器(LDO).首先建立传统LDO的噪声模型,分析了关键噪声来源并提出采用低噪声参考电压源来降低LDO输出噪声的方法.其次,提出一种带数字校正的基于阈值电压的低噪声参考电压源,用TSMC 0.18μm RF CMOS工艺设计并完成了为低相位噪声锁相环(PLL)电路供电的全片内集成低噪声LDO的流片和测试.该LDO被集成于高性能射频接收器芯片中.仿真结果表明,LDO的输出噪声低于26nV/√Hz@100kHz,14nV/√Hz@1MHz,电源抑制比达到-40dB@1MHz,全频率范围内低于-34dB.测试结果表明采用该低噪声LDO的PLL电路与采用传统LDO的PLL电路相比,其相位噪声降低6dBc@lkHz,低2dBc@200kHz.     

一种新型的全片内低噪声CMOS低压差线性稳压器

提出了一种全片内集成的低噪声CMOS低压差线性稳压器(LDO).首先建立传统LDO的噪声模型,分析了关键噪声来源并提出采用低噪声参考电压源来降低LDO输出噪声的方法.其次,提出一种带数字校正的基于阈值电压的低噪声参考电压源,用TSMC 0.18μm RF CMOS工艺设计并完成了为低相位噪声锁相环(PLL)电路供电的全片内集成低噪声LDO的流片和测试.该LDO被集成于高性能射频接收器芯片中.仿真结果表明,LDO的输出噪声低于26nV/√Hz@100kHz,14nV/√Hz@1MHz,电源抑制比达到-40dB@1MHz,全频率范围内低于-34dB.测试结果表明采用该低噪声LDO的PLL电路与采用传统LDO的PLL电路相比,其相位噪声降低6dBc@lkHz,低2dBc@200kHz.     

高效率高精度LED控制驱动电路设计

分析了LED特性及其驱动要求,设计基于PT4115的LED控制驱动器,并以此为例研究和实验分析了目前主流LED驱动技术存在的问题及有待改进的方面,给出了降低电路功耗和提高电流控制精度的改进方案:通过对反馈信号差分放大使等效反馈电阻减小来达到降低电路功耗的目的;在反馈控制电路中引入双积分电路使电路输出恒流性能好,从而提高了电流控制精度。经实验验证说明设计方案可行有效,为LED的控制驱动提出了新的思路和方法。     

便携式系统中高效率、高精度、低噪声LED驱动电路设计研究

根据便携式系统应用要求,设计了一种高效率、高精度、低噪声电荷泵(Light Emitting Diode,LED)驱动电路.设计采用1倍/1.5倍电荷泵升压方案,驱动4个白光LED.改进的LDO(Low Drop Out)电流控制电路将LED正向电流误差控制在3%以内,同时使系统最高驱动效率达到90.16%.电荷泵电路设计采用8位线性反馈移位寄存器(Linear Feedback Shift Register,LFSR)产生的伪随机序列作为时钟信号,明显实现了开关噪声29.94dB的衰减.设计基于主流CMOS工艺,版图面积为1.51mm×1.14mm,并流片.仿真结果验证了设计的可行性.该驱动电路易于实现便携式系统中不同模块的集成,在实际应用中具有较大的参考价值.     

智能测控电路片上系统的设计与仿真

智能测量控制电路在工业测控及各类消费产品中应用极广,介绍了其基于8bit嵌入式微控制器的单芯片系统的设计及仿真。在单芯片内完成智能测控系统所需的数据调理、模数转换、用户按键输入、数码显示、控制量输出等功能。设计了基于FPGA的硬件仿真平台,验证了系统功能的正确性。本设计具有较强的通用性,可用于多种测控场合。     

Design and implementation of a high dimming ratio LED drive controller

This paper presents a high dimming ratio light emitting diode (LED) drive controller chip with digital mode dimming (DMD). The chip is composed of a boost power converter and a dimming control block. A novel constant on time (COT) control strategy is proposed for boost converter to achieve high dimming ratio. In addition, a fast enough load transient response of the converter power stage ensures its high dimming ratio. The COT control circuit operates mainly based on two current-capacitor timers and a finite state machine (FSM). The LED drive con-troller chip is designed and fabricated in 1.5μm bipolar CMOS-DMOS (BCD) process with a die area of 1.31 × 1.43 mm2. Experimental results show that the proposed LED drive system works well. And, as expected, the minimum LED dimming on time of 1.0μs and the corresponding dimming ratio of 1000 : 1 at 1 kHz dimming frequency are successfully achieved.     

高调光比发光二极管驱动控制器的设计与实现

This paper presents a high dimming ratio light emitting diode （LED） drive controller chip with digital mode dimming （DMD）. The chip is composed of a boost power converter and a dimming control block. A novel constant on time （COT） control strategy is proposed for boost converter to achieve high dimming ratio. In addition, a fast enough load transient response of the converter power stage ensures its high dimming ratio. The COT control circuit operates mainly based on two current-capacitor timers and a finite state machine （FSM）. The LED drive controller chip is designed and fabricated in 1.5μm bipolar CMOS-DMOS （BCD） process with a die area of 1.31 x 1.43 mm^2. Experimental results show that the proposed LED drive system works well. And, as expected, the minimum LED dimming on time of 1.0μs and the corresponding dimming ratio of 1000 ： 1 at 1 kHz dimming frequency are successfully achieved.     

一种高电源抑制能力低噪声的低压差调节器电路

提出了一种高电源抑制能力(PSR)、低噪声的低压差调节器结构。利用电流镜和压控电流源技术,消除一个低频极点,提高LDO系统稳定性。1 kHz时PSR可达到100 dB以上,1 MHz时PSR高于40 dB,最大电流输出能力为150 mA。另外,电路中具有启动电路和限流电路,可以有效地保证电路正常工作。基于TSMC 130 nm低功耗工艺流片,流片结果表明,芯片噪声特性良好。稳定性较高,并具有很高的电源抑制能力,有效地保证了系统指标。