导　　师： 李国元

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： LED照明凭借发光效率高、体积小、使用寿命长等优势,正在快速取代传统照明光源。目前,城市照明LED大多数采用直流驱动方案,因而在使用过程中必须将市电转化为直流电后才能点亮LED,这不仅增加了灯具的体积和成本,还降低系统效率和可靠性,因此交流电直接驱动LED方案得到市场极大的关注,其研发对促进LED照明的应用有重要意义。论文在已有的交流电直接驱动LED方案的基础上,提出了可调光分段式恒流LED驱动方案和可调光分段式可变电流LED驱动方案,使得LED可以直接应用在市电中。分段式恒流LED驱动方案利用环路负反馈原理实现恒流控制和驱动电压的分段式处理,简化控制电路,并提高了LED灯串的平均电流,从而提高系统的集成度和发光亮度;分段式可变电流驱动方案通过切换LED灯串的导通通路实现分段式处理,控制LED电流跟随驱动电压而变化,避免驱动电压降落在通道上的功率开关管,从而提高了系统效率。设计中对驱动电压采取了分段式处理,使得系统能够根据驱动电压的大小点亮不同数目的LED灯串,提高了驱动电压的利用率,从而提高了系统效率,并且可以很好地应对市电波动和脉冲干扰。在系统设计中加入了电源管理模块和启动保护模块,为芯片供电和抑制芯片在启动过程中出现尖峰电流。本文设计采用CSMC 1um SPDM 5v40v700v BCD工艺库,并利用Cadence设计工具进行芯片电路的设计与仿真和芯片版图的布局与设计。仿真结果表明,在LED灯具开启后60ms内,这两款驱动芯片都能够依靠自身电路完成上电,并且在启动过程中无尖峰电流。此外,芯片系统支持可控硅调光,并且能很好地抗击市电干扰。在220v~50Hz的市电下,采用55v-20mA的LED灯串模型,分段式恒流LED驱动芯片系统的输出功率为3.39W,效率为90.64%;分段式可变电流LED驱动芯片系统的输出功率为2.67W,效率为93.68%�

关 键 词： 照明 交流电驱动 分段式驱动

领　　域： []