LED驅(qū)動器IC的發(fā)展趨勢

　　LED照明

　　LED照明市場充滿潛力

　　德州儀器的劉學(xué)超說，LED照明發(fā)展非常迅速，年增長率超過60%，隨著LED發(fā)光效率的不斷提升，封裝技術(shù)不斷改進(jìn)，驅(qū)動性能和壽命的增加，LED照明技術(shù)在未來5年內(nèi)會逐漸進(jìn)入千家萬戶。

　　O2Micro李勝泰說，在世界各國環(huán)保議題日漸重視的趨勢下，LED照明產(chǎn)業(yè)將扮演極重要的角色，其主要應(yīng)用在于室內(nèi)、室外照明以及街燈等高功率產(chǎn)品。據(jù)悉，2009年全球照明市場約1219億美元，LED僅占0.5%，顯見其未來潛力之可觀。其中，以亞太地區(qū)的市場規(guī)模為最大，約占全球33.7%之比例;居次為北美的30.1%，和歐洲之27.4%;然而，以應(yīng)用產(chǎn)品來討論，戶外照明約占12%，則具有相當(dāng)大的成長空間，尤其以占有全球38%戶外照明的中國市場為最。此外，值得關(guān)注的部分是，受政府政策及推廣影響較為直接且快速的街燈應(yīng)用可望成為照明產(chǎn)業(yè)中快速成長的第一棒;預(yù)估在歐美優(yōu)先領(lǐng)起的趨勢中，2010年全球可達(dá)到450萬盞LED街燈的水平;并且承于國際加緊節(jié)能減碳的腳步，一但路燈標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格普及，中國市場可望占有世界50%以上的規(guī)模。

　　從LED亮度來看，大功率LED的光輸出已經(jīng)達(dá)到了100流明/W的重要里程碑，同時有些制造商宣稱已經(jīng)在實驗室中達(dá)到了120流明/W。凌力爾特公司電源產(chǎn)品市場總監(jiān)Tony Armstrong說，這意味著，就能效而言，LED現(xiàn)在已經(jīng)超過了CFL(80流明/W)。不過，據(jù)進(jìn)一步預(yù)測，到2012年，LED將達(dá)到150 流明/W 的輸出。此外，當(dāng)前的關(guān)注點全部集中在“綠色”上，與CFL不同，LED不含任何有害材料。

　　從LED成本看，LED 照明的成本一直在快速走低。在過去 12 個月時間里，專用白光二極管(其中有很多已被 LED 燈泡所采用并在其成本中占了大部分)的價格已經(jīng)從幾年前的8美元左右下降至1.50美元。很多LED行業(yè)分析師預(yù)測，在未來一年內(nèi)，取代白熾燈的LED燈的價格將達(dá)到消費者可以接受的水平。一些LED制造商宣稱，已經(jīng)設(shè)計出能夠驅(qū)動LED燈的發(fā)光芯片，而且能使LED燈產(chǎn)生可與75W白熾燈媲美的光(美國家庭普遍使用75W白熾燈)。為了輸出這種量級的光，這類LED芯片通常需要約 12W 功率。

　　照明LED驅(qū)動器IC的特點

　　晶豐明源半導(dǎo)體有限公司(BPSemi)市場總監(jiān)顏重光高工語出驚人：目前常見LED光源驅(qū)動IC都是從通用電源IC借用過來的，真正為LED光源設(shè)計的驅(qū)動IC還很少，很多公司都在設(shè)計中，預(yù)計到2010年中可能會有不少可應(yīng)市。目前LED光源驅(qū)動的阻容降壓低成本方案是不安全的， CCR只能驅(qū)動0.5W以下的LED，LDO用穩(wěn)壓的方法驅(qū)動對LED光源的壽命不利;DC/DC→恒流源和AC/DC→恒流源可能是目前已知的最理想方案之一。

　　縱觀DC LED光源的驅(qū)動技術(shù)，有三類驅(qū)動IC將是發(fā)展趨勢：一類是高壓工藝生產(chǎn)的DC/DC Buck，Vin寬至DC60~100V，恒流精度達(dá)1%，將能滿足所有直流LED燈具驅(qū)動的需要，可滿足LED光源多串少并技術(shù)的需要;第二類是AC/DC的LED燈具需要的應(yīng)用電路簡潔、應(yīng)用成本低、能過EMI、CE、UL的高效率諧振半橋(LLC)+ PFC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)驅(qū)動IC;第三種是功率因數(shù)校正((PFC) + 脈寬調(diào)控(PWM)兩種平均電流模式控制器組成新的AC/DC驅(qū)動IC。它們將在新一代LED燈具顯現(xiàn)其強(qiáng)大生命力，以充分發(fā)揮零電壓開關(guān)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(ZVS)的優(yōu)勢，和滿足LED燈具對PFC(功率因素較正)日益提高的要求，并要求在較低的功率等級(如<50 W)時能提高效率>90%。寬電壓輸入、短路和過功率保護(hù)、開路保護(hù)、較低的總諧波失真(THD)是基本的要求。

　　凌力爾特的Tony Armstrong也有相近的觀點，他指出，今天，LED 驅(qū)動器 IC 的關(guān)鍵性能之一是，必須能夠?qū)?LED 充分調(diào)光。因為 LED 是用恒定電流驅(qū)動的，其DC電流值與LED亮度成正比，因此要改變LED亮度，有兩種通過控制LED電流調(diào)光的方法。第一種是模擬調(diào)光，通過降低恒定LED電流值，成比例地降低LED DC電流值。降低LED電流可能導(dǎo)致LED顏色的改變，或?qū)ED電流的控制不準(zhǔn)確。第二種是數(shù)字調(diào)光或PWM調(diào)光。PWM 調(diào)光以等于或高于100Hz的頻率切換LED的通斷，以這樣的頻率切換，人眼察覺不到。PWM 調(diào)光占空比與LED亮度成正比，而接通時的LED電流保持同樣的值(如LED驅(qū)動器IC設(shè)定的那樣)，從而在高調(diào)光比時保持恒定LED顏色。在某些應(yīng)用中，這種PWM調(diào)光方法可以用來實現(xiàn)高達(dá)5000:1 的調(diào)光比。