《大功率照明白光LED CMOS恒流驱动电路设计与研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大功率照明白光LED CMOS恒流驱动电路设计与研究（81页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、浙江大学碾l 学位论文摘要A b s t r a c tI nr e c e n ty e a r s ，s o l i ds e m i c o n d u c t o rl i g h t i n gL E D ( 1 i g h te m i t t i n gd i o d e ) i sw i d e l yu s e dd u et ot h ea d v a n t a g e so fh i 曲e f f i c i e n c y , l o wp o w e rc o s t ，l e s sp o l l u t i o np r o b l e m ，l o n gl
2、i f e t i m e ，h i g l lr e l i a b i l i t y , e t c w i mt h ed e v e l o p m e n to fn e wm a t e r i a la n dt h ei m p r o v e m e n to fm a n u f a c t u r i n gp r o c e s s ，h i 曲一p o w e rh i 咖一b r i g h t n e s sw h i t eL E Df o rl i g h t i n gd e v e l o p sr a p i d l y , w h i c hs h
3、o w sat e n d e n c yt or e p l a c ei n c a n d e s c e n tl a m pa n df l u o r e s c e n tl a m pt ob ean e wl i g h t i n gS O U r C ei nt h ef i e l do f g e n e r a ll i g h t i n g T h e r e f o r e ，t h er e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n to nh i g h - p o w e rL E Dd r i v e rI Cw i l
4、lb eag o o dl i f to nt h i sc o m p e t i t i v eb u s i n e s s ，I nt h i sp a p e r ，am o n o l i t h i cc o n s t a n t - c u r r e n td r i v i n gi n t e g r a t e dc i r c u i t ( I C ) f o r3 Ww h i t eL E Dw i t ht w os e p a r a t eo u t p u tc h a n n e l si sp r o p o s e d I ta i m sa t
5、d r i v i n gt w op o w e rw h i l e sL E D sw i mc o n s t a n tc u r r e n to f3 5 0 m Ar e s p e c t i v e l yd e s p i t eo ft h ec h a n g e si nv o l t a g es u p p l yo ra m b i e n tt e m p e r a t u r e 1 1 1 i si n t e g r a t e dc i r c u i tc o n s i s t so fb a n d g a pv o l t a g er e
6、 f e r e n c e s a m p l e f e e d b a c kc o n t r o lc i r c u i t sa n do u t p u t - s t a g ep o w e rN M O S F E T , a n dt h eo u t p u tp o w e r N O M S F E Ti st h em o s ti m p o r t a n tp a r to f t h ew h o l ec h i p T h e r e f o r e ，t h ed e s i g no f t h ep o w e rN M O S F E Tb
7、a s e dO i lt h ea p p o i n t e dp r o c e s si ss t u d i e ds p e c i a l l yi nt h i sp a p e r T h eb e n t g a t eM O S F E Ts t r u c t u r ei sa d o p t e dt or e d u c et h el a y o u ta r e ao ft h eM O S F E T , w h i l et h ee x t e n d e dd r a i nM O S F E Ts t r u c t u r ei si n t r
8、o d u c e dt or a i s et h eb r e a k d o w nv o l t a g e S i xM O S F E T so f d i f f e r e n ts t r u c t u r ea r ed e s i g n e da n df a b r i c a l e df o rt e s t i n g , a n dt h eo p t i m u mo n eh a sb e e nu s e di nt h ew h o l ec h i ps u c c e s s f u l l y ,w h i c hm a k e si tp o
9、 s s i b l et oc o m p a t i b l yi n t e g r a t ep o w e rd e v i c ew i t hc o n v e n t i o n a l C M O Ss i g n a lp r o c e s s i n gc i r c u i t s T h ec h i pi sf a b r i c a t e di nC S M CO 6 u md o u b l ep o l yd o u b l em e t a ls t a n d a r dC M O Sp r o c e s sa n do c c u p i e sa
10、 na r e ao f2 r m n x 2 m m W h e n5 Vs i n g l ev o l t a g ep o w e rs u p p l yc h a n g e sb y1 0 o ra m b i e n tt e m p e r a t u r ev a r i e sf r o mI O 。Ct o9 0 0 C ，t h ev a r i a n c eo ft h ed r i v i n gc u r r e n tC a nb ec o n t r o l l e dw i t h i n1 4 a n d1 7 5 w h i l et h ec u
11、r r e n t so f t h et w op a t h sa r em i s m a t c h e dw i t h i n2 8 a n d2 5 r e s p e c t i v e l y T h ed r i v i n gI Ci su s e di nt h ef i e l do fg e n e r a ll i g h t i n ga n dp o r t a b l ee q u i p m e n t T h ed e s i g nc o u l db ei m p r o v e dt oa c h i e v eah i g h e rp o w
12、e re f f i c i e n c ya n dp o w e r - d r i v e n ，w i t ht h ep e r f o r m a n c et ob em o r ep e r f e c t A n dc o m p a r e dw i t hs i m i l a rp r o d u c t s ，t h ec h i pw o u l db em o r ec o m p e t i t i v e K e y w o r d s ：P o w e rw h i t eL E D ；C M O Sp o w e rI C ；B e n t g a t e
13、M O S F E Ts t r u c t u r e ；C o n s t a n t - - c u r r e n td r i v i n g ；T w o - c h a n n e lo u t p u t- - i i 浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得堑江盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：盖f 刮诵、签字
14、日期：力妒7 年彭月f 。日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解滥- 江盘生有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝鎏盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书)学雠文储躲局艄、翩躲签字日期：力叼i 年f 月l L 日签字日期：f 2 _ 日浙江大学硕士学位论文第1 章绪论第1 章绪论1 1 引言1 1 1L E D 照明的发展人类历史上使用的照明光源，第一代是蜡烛( 油灯) ，第二代是爱迪生发明的白炽灯，第三代是荧光灯，而现
15、在人们充满期待的则是被誉为第四代光源的白光L E D 。L E D 作为一种新光源，其发展方兴未艾，而白炽灯以及其它一些传统光源在很多技术方面提升的空间已经很小了。表1 1 所示为美国光电子工业发展协会关于L E D 发展走势的一个预测，由表中信息可预测，2 0 1 2年以后，半导体照明将会全面挑战现有的光源。所以，L E D 被认为是2 1 世纪最有发展前景的新光源，其成为人类照明的主要方式将是大势所趋0 , 2 】。表1 1L E D 光源发展目标半导体照明光源技术参数白炽灯荧光灯2 0 0 7 矩2 0 1 2 年2 0 2 0 生发光效率( 1 m W )7 51 5 02 0 01
16、68 5寿命( k h ) 2 0 1 0 0 1 0 011 0光通量( 1 m l a m p )2 0 0l O O O1 5 0 01 2 0 03 4 0 0输入功率( W l a m p )2 76 77 57 54 0流明成本( $ k l m )2 0 8 0 8 09 57 5市场进入( 替代)白炽灯荧光灯全部，上世纪9 0 年代以来，随着以氮化镓( G a N ) 为代表的第三代半导体材料的兴起，以及白光L E D 的问世和迅速发展，在与人类生产、生活息息相关的照明领域，正在孕育着新的产业革命，其标志就是基于白光L E D 的半导体照明光源将逐步取代白炽灯和荧光灯等传统照明光源。1 。面对半导体照明即将形成的巨大市场，一场抢占这一新兴产业制高点的争夺战在全球悄然打响。目前，全世界有近2 0 0 家公司和3 0 0 多所大学及研究机构从事氮化镓基L E D的材料生长、器件制作工艺和相关设备制造的研究和开发工作。最近，大量世界级照明公司纷纷启动大规模商用开发计划，与半导体
