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原文传递汽车前照灯LED控制芯片设计

论文题名：	汽车前照灯LED控制芯片设计
关键词：	数字调光;汽车前照灯;芯片设计;发光二极管;控制模式
摘要：	近年，随着LED技术的进步，白光LED的光照度逐渐增高，已经达到高亮度照明设备的光照度要求，成本也在随着工艺的进步不断降低。凭借长寿、环保、高效的特点，白光LED已经开始进入大功率照明领域，特别是车用前照灯领域。而LED器件必须由驱动电路驱动，由此可以预见，高效节能的LED的控制芯片必将具有广阔的市场空间。　　在上述背景下，论文提出了一种适用于大功率LED驱动的控制芯片。芯片适用于升压型开关变换器，采用峰值电流检测的PWM调制方式，系统结构简单，稳定可靠。考虑到芯片主要应用于汽车前照灯驱动，系统设计指标为：输入范围为6V~36V，输出电流为0.5A到1A，电流精度达到±0.4％，转换效率高至85%以上。本芯片具有选频功能，工作频率调节范围为300KHz到1.2MHz，具有模拟和数字调光功能，并集成了过温保护、使能保护模块，具有较好的稳定性和可靠性。　　论文对LED发光原理、LED驱动形式和PWM控制模式进行了研究，并对Boost变换器进行了小信号分析，研究了变换器中开关器件的功率损耗。论文还分析了峰值电流PWM模式的Boost开关变换器的稳定性，对变换器的双环控制稳定性进行建模，并分别设计了电压外环的频率补偿和电流内环的斜坡补偿。　　论文的电路设计部分介绍了系统主要模块如带隙基准源、误差放大器、PWM比较器、动态斜坡补偿和振荡器等的电路原理和设计方案，并进行了仿真验证，给出了仿真结果。　　芯片采用上华CSMC0.5um Mixed Signal Process，利用飞兆的功率器件和科锐的大功率LED在HSIM软件中进行了整体电路的仿真，仿真结果表明开关变换器最大输出电流1A，可以串联驱动十几颗大功率LED灯。最后，在 Cadence下的virtuoso工具中完成的版图面积是980.0um×980.0um。
作者：	马玉
专业：	电子与通信工程
导师：	王卫东
授予学位：	硕士
授予学位单位：	桂林电子科技大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文