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近年来,半导体固体照明光源发光二极管(LED,light emitting diode)因其高效、节能、环保、寿命长、可靠性高等优点得到了广泛应用,尤其随着新材料的发展和制造工艺的改进,高亮度大功率照明白光LED发展迅速,大有取代白炽灯、荧光灯等成为通用照明领域新光源之势。因此,开发与之相适应的大功率LED驱动芯片具有十分广阔的市场前景。本文主要研究了3W照明白光LED串联饱和型双路恒流驱动电路的设计,其设计目标是分别为两路功率型照明白光LED提供恒定的350mA驱动电流。设计的驱动电路中主要包括带隙基准电压源、传感取样电路、反馈控制电路、输出级大功率驱动电路四大功能模块,其中输出级大功率驱动电路模块是整个设计的关键。为此,本课题中基于所采用的制造工艺,对输出级MOSFET的设计进行了专门的研究。主要是通过蛇形栅结构的版图设计以实现MOSFET所占用版图面积的减小;通过延伸漏结构的器件设计以实现MOSFET击穿电压的提高。研究所得的性能最优方案被用于后续整体电路的输出级功率MOSFET的设计中,在标准CMOS工艺线上实现了控制电路与功率器件的兼容设计。本设计采用无锡华润上华0.6μm双层金属双层多晶硅标准CMOS工艺制造,芯片面积为2mm×2mm,采用5V单电源供电。当电源电压在4.5～5.5V范围内变化时,输出驱动电流的变化可控制在1.4%以内,两路输出驱动电流的失配度可保持在2.8%之内;而当环境温度在0～90℃范围内变化时,输出驱动电流的变化可控制在1.75%以内,两路输出驱动电流的失配度可保持在2.6%之内。设计实现了良好的恒流驱动性能。该驱动芯片可用于通用照明领域以及便携式照明产品中。通过对基本方案的优化改进和补充,本设计能够实现更高的电源转换效率和功率驱动,其性能也可更加完善,实用性可得到更进一步的提高。