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LED(Light Emitting Diode)照明在当今社会飞速发展,是因为LED照明具有传统照明用光源所不具备的优点,具体表现为高效率、寿命长、受控性强、节能环保,从而被大家称为新一代照明光源,在全世界得到广泛重视和应用。近年来,随着LED照明需求的增长,以及大功率LED照明市场不断扩大,大功率LED驱动芯片得到了极大的关注,各大电源公司争相研发。LED驱动芯片作为LED照明系统的心脏,发挥着及其重要的作用。目前,世界各国发布了不同的标准,用于规范LED照明市场,标准对大功率LED驱动芯片提出了低EMI(Electro Magnetic Interference)、高效率和高功率因数等要求。本文主要研究了具有功率因数校正功能的大功率LED驱动芯片,在系统控制方案方面,本文主要研究了系统拓扑结构,影响系统效率、系统功率因数以及系统总谐波失真问题的因素,并提出了优化方法;在电路设计上,本文主要研究了PFC(Power Factor Correction)控制方案、软开关和THD(Total Harmonic Distortion)优化技术,以及带隙基准、运算放大器、比较器和振荡器等各种模拟电路的设计原理和方法。在上述理论研究基础上,本文设计了一款具有功率因数校正功能的大功率LED驱动芯片,减小电流谐波失真,防止对电网造成污染。芯片具有以下特点:满足全球85V-265V交流输入;超低启动电流;无乘法器实现功率因数校正,高功率因数;多矢量误差放大器稳定系统输出电压并提高系统响应速度;THD优化模块减少输入电流谐波失真,从而提高功率因数;具备完善的保护功能,包括短路保护、过流保护、过压保护、过温保护。本文设计的芯片采用40V 0.35μm BCD工艺,设计了供电模块、多矢量误差放大器模块、锯齿波产生模块、THD优化模块、导通时间控制模块、振荡器模块、零电流检测模块、保护及逻辑控制模块和功率管驱动模块,通过仿真验证了各模块和芯片整体的功能,并成功通过流片验证。流片后对芯片进行了系统测试,在交流输入电压为220V,输出功率为130W时,芯片功率因数可达0.976,效率可达96.1%,THD为9.8%,实现了软开关控制,而且具有快速响应负载变化的能力,输出电压没有发生过冲和被明显拉低的现象,芯片功能符合预期设计目标。