作者：www.nenghua.com.cn 发布日期：2014-08-18 22:07 信息来源：http://www.lp1995.com
大功率LED以其高效、节能、环保、寿命长、可靠性高等优点正在逐渐取代传统的白炽灯、荧光灯成为新一代照明光源。
随着大功率照明LED性能的提高及生产成本的降低，其应用领域正由屏幕背光源以及一些对亮度要求不高的景观照明领域向普通白光照明领域扩展。
与此同时，与功率型LED配套的驱动集成电路的研发也由于功率LED应用的逐渐普及得到了长足的发展。
本文研究了两种工作于不同模式的1W大功率白光LED恒流驱动集成电路，旨在当电源电压或环境温度变化时为大功率LED提供恒定的驱动电流。
这两块恒流驱动集成电路均采用5V0.6μm标准CMOS工艺制造。
将恒流控制部分电路和功率驱动MOS晶体管集成在同一芯片上，从而实现了功率器件和控制电路的兼容集成设计。
取样电路采用抽取整个功率驱动MOS管的一个小单元作为取样MOS管的一体化设计，这使得取样MOS管和功率驱动MOS管工作于同一电流密度下和同一温度区域中，从而使取样电流更准确地反应驱动电流的变化，进而提高了对驱动电流的控制精度。
针对串联饱和型恒流驱动工作模式下电源效率低的不足，研究了脉宽调制型恒流驱动集成电路，使电源效率可提高至87%。
在脉宽调制型驱动集成电路中，可通过增大功率驱动MOS管宽长比的方式使电源效率进一步提高。
此外还研究了高宽长比功率驱动MOS晶体管的版图优化设计，通过采用高密度的版图结构使有效宽长比密度提高了一倍，从而使其占用的版图面积为缩小为原来的一半。
串联饱和型恒流驱动集成电路由片上集成的功率驱动MOS晶体管和带隙基准源电路，取样反馈控制电路，输出缓冲电路等几个主要功能模块组成。
该恒流驱动电路主要通过取样电路对功率驱动MOS管上的驱动电流进行取样，再利用反馈控制电路使取样电流恒定，从而达到使1W大功率LED的驱动电流恒定在350mA的目的。
该恒流驱动电路可实现在5V电源电压有10%跳变的情况下使驱动电流的变化被控制在1.7%以内；在环境温度由25℃升高至85℃时，驱动电流仅减小1.1%。
脉宽调制型恒流驱动集成电路主要由模拟部分的积分电路、基准源电路和数字部分的分频电路、整形电路、驱动电路、比较器电路组成。
该恒流驱动电路输出平均值为350mA的脉冲电流作为1W大功率LED的驱动电流。
通过对脉冲驱动电流的取样传感相应调整其占空比使平均驱动电流保持恒定，从而使只与平均电流有关的LED的照度维持恒定。
在5V电源电压有10%跳变时，平均驱动电流的变化可被控制在4.5%以内。
脉宽调制型驱动集成电路最显著的特点是可实现高达87%的电源效率高，与以前设计的串联饱和型恒流驱动芯片相比提高近25%。
研究表明，效率可以通过增大功率驱动MOS管宽长比的方式进一步提高。
本文研究试制的1W大功率LED恒流驱动芯片已进入应用研究阶段，已成功应用于1WLED照明灯具中..……
