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近年来,我国照明用电所占全国用电总量的比重正在逐年增加,截止2016年11月,照明用电约占全国用电总量的23%【1】,而照明用电又是人们生活中最基本的电力需求,因此,如何在照明上做到节能环保也就自然而然成为人们所关注的话题。在节能高效、绿色环保的理念下,LED照明相比于传统照明的优点也已逐渐显现出来,因此LED的发展也成为了近年来的热点。LED发光强度大小由流经其电流决定,电流过大影响寿命,电流过小影响亮度,而恒流驱动芯片作为驱动LED的关键部分,主要作用是提供稳定可靠的驱动电流,其性能的好坏直接影响LED寿命的长短、照明的稳定性以及发光效率的大小。所以对恒流驱动芯片进行深入研究对LED照明领域有着极其重要的意义和价值。本文针对用于驱动LED的高精度恒流驱动芯片的系统架构设计和关键技术进行研究,旨在完成可提供高精度驱动电流、具有完整保护机制、低成本的原边反馈恒流驱动芯片的设计。本文基于对LED发光特点、现有驱动技术及市电的稳定性分析提出了一款基于原边反馈技术的用于驱动LED的低成本、高精度恒流驱动芯片。整个驱动芯片包含基准模块、原边峰值电流采样模块、线电压补偿电路及其他辅助电路等模块。其中考虑到市电经整流滤波后近似直流的电压值仍相对较高,因此基准模块采用低压管与高压管层叠的cascode结构,节省芯片面积并保持输出带隙电压精度的同时避免电路因高压造成损坏。另外原边峰值电流检测模块中的线电压补偿电路采用新型电路结构,与传统线电压补偿结构相比,本文的设计增加了对线电压精准采样电路,大大改善了线性调整率。而对于消磁时间结束点检测,传统做法是通过消磁点电压与参考电压分压后作比较的方式确定消磁时间结束点信息,这种结构增加芯片电路面积的同时还影响系统静态功耗,并且降低了消磁结束点的精度检测。新结构检测思路相反,先将两者电压作差放大,然后与参考电压比较,使消磁时间结束点的检测精度大大提高。以上部分模块结构的创新很大程度上提高了输出电流精度。另外芯片中还设有过温保护、负载短/开路保护等较全的保护功能,大大提高了市场竞争力。本文设计的基于原边反馈技术的高精度恒流驱动芯片基于CSMC 0.8um 650V BCD工艺实现,电源电压为85V265V的交流市电,芯片采用Cadence HspiceD工具完成仿真。仿真结果表明,芯片输出电流控制在±2.5%以内,线性调整率及负载调整率控制在±2.5%以内,版图完成面积1980×990um2。另外芯片已流片并进入量产,通过对随机抽取的芯片测试可以发现其保护功能正常,输出电流精度及线性调整率与仿真结果相符,系统转换效率超过80%。本文涉及理论对于恒流驱动芯片的研究具有及其重要的意义,设计所实现的基于原边反馈技术的高精度恒流驱动芯片也具有重要的商用价值和广阔的应用前景。