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白光LED有高光源质量、高效率、高节能、安全环保、使用寿命长、响应时间短等优点,在便携式电子设备领域应用日趋广泛。白光LED驱动芯片作为LED背光照明系统中关键组成部分,是目前电源管理芯片的研究热点。便携式电子设备体积小型化、LED背光屏的日益增大、以及对节能要求日趋提高的趋势,要求白光LED驱动芯片具有高集成度、高升压比和高效率等特点。本文首先论述了白光LED驱动芯片的国内外的现状,分析了六种基础的DC-DC结构和两种白光LED驱动方式的工作原理,根据课题的设计需求选择了Boost DC-DC结构和白光LED串联的方案,并结合方案所涉及到的四个关键技术设计了芯片的外围电路和整体架构。然后,对芯片中的七个主要子模块——带隙基准模块、电流检测模块、自适应斜坡补偿模块、振荡器模块、误差放大器模块、同步整流栅驱动模块和PWM比较器模块的设计进行了详细分析介绍,并利用HSPICE结合SALICIDE ANALOG PROCESS WITH PLDD 0.35μm工艺对所设计的七个子模块进行了仿真验证,对其他模块也做了简要介绍。其中带隙基准采用PTAT型结构,实现了可提供任意基准电压和提供偏置电流的功能;电流检测电路有效地解决了传统电流检测过程中存在的高功率损耗和不易集成的问题;通过采用一种新型的动态斜坡补偿电路,有效地解决了高升压比峰值电流PWM模式Boost DC-DC中容易出现的欠补偿和过补偿问题;在振荡器电路的设计中,通过开关调控模块内比较器的工作状态,减少了近50%的功耗。最后,本文建立芯片典型应用电路,用HSPICE对其全局仿真。结果表明:在典型应用情况下,芯片启动时间700μs,输出电压20V,负载电流22.7mA,转换效率在85%以上,电源电压为2V时系统可启动并正常工作。芯片的主要性能指标基本达到预期指标要求。