图6 无采样模式模块框图
5 芯片版图与测试
5.1 芯片结构与版图
控制器的结构如图7所示，主要模块也标注于图中。
图7 控制器芯片的模块框图
芯片有两个基准电路，基准1用于欠压锁定比较器的基准，基准2（VREF）是一个精确度更高的电压基准用于误差放大器、比较器等模块电路。供电模块主要包括一个7V（INTVCC）输出的低压差电压调节器和3V（VDD）输出的电压调节器。运算放大器是芯片核心的模块之一，SP、SN作为运算放大器的两个输入端，OV采样输出电压则是作为过压或限压的功能。其它诸如带斜坡补偿电路的振荡器，分别用于开关管和调光管的驱动电路，峰值电流以及过压、过流比较器，逻辑单元电路等共同组成这个驱动控制器芯片系统。本文提出的升压型LED驱动控制芯片在1.5μm BCD的工艺下仿真并流片测试，芯片的输入电压范围为3~15V，图8为芯片的显微照片。
图8 控制器芯片的显微照片
5.2 芯片测试
设计升压型LED驱动电路的PCB测试版进行不同工作模式下的测试，其中的主要外围元件参数为：电感L=47μH，输出电容C=20μF，采样电阻Rs1=300 mΩ，Rs2=50mΩ。当输入电压为5V，输出电压大约为24V（7个LED串联）时，占空比超过80%.图9为输出典型波形图。VOUT是输出电压，Iinduct是电感电流，Gate是功率管的驱动电压波形，在较大占空比时斜坡补偿起到了很好的稳定输出的效果。
图9 升压型LED驱动波形（占空比》80%）
图10是PWM调光功能下的测试波形，输入电压为10V，输出电压为15V，调光的频率为100Hz，调光比为3000:1.可以看到，LED的导通电流值几乎不变，实现了前面所说的恒流PWM调光功能。
图10 PWM调光模式波形（调光比3000:1）
对于选用的功率管的导通电阻Rds（on）=10mΩ（@VGS=7V），直接利用该电阻替代电流峰值检测电阻RS2，测试的条件：输入电压5V，输出电压15V，开关频率fS=320kHz，测试结果如图11所示。