智能照明對(duì)LED驅(qū)動(dòng)IC的新要求

　　在國際照明大廠競相投入下，智慧照明市場正快速升溫。為與傳統(tǒng)照明系統(tǒng)燈具架構(gòu)相容，智能照明的LED驅(qū)動(dòng)器與封裝技術(shù)變革早已啟動(dòng)。由于智能照明系統(tǒng)電路板設(shè)計(jì)空間極為有限，因此LED驅(qū)動(dòng)器與封裝企業(yè)加速研發(fā)整合驅(qū)動(dòng)電路和LED光源光電一體化方案，以及DOB(DriveronBoard)和COB(ChiponBoard)等新式封裝技術(shù)。

　　DOB技術(shù)賣點(diǎn)與固有缺陷

　　“DOB是指驅(qū)動(dòng)芯片直接安裝到散熱基板上的解決方案”，英飛凌臺(tái)灣科技有限公司高級(jí)經(jīng)理MrEdwardChang向記者談道。

　　他指出，目前有許多LED封裝企業(yè)都在研究這一技術(shù)方案，但基本上只有兩種方法可以做到這一點(diǎn)：即LED驅(qū)動(dòng)器的開關(guān)處于超高開關(guān)頻率狀態(tài)，或者是沒有任何開關(guān)的狀態(tài)。后一種方案相對(duì)比較成熟，可以把它作為AC驅(qū)動(dòng)的LED線性驅(qū)動(dòng)器。”

　　同時(shí)，他表示，這種集成電路IC的主要賣點(diǎn)是無需電解電容器，但無可避免地會(huì)有一些缺陷,比如：

　　-低頻率的100Hz/120Hz閃爍。所有LED在AC線路電壓的零交點(diǎn)時(shí)都會(huì)關(guān)閉，這將導(dǎo)致非常糟糕的“光品質(zhì)”。有研究表明，它可能會(huì)引起人的頭痛或眼睛疲勞。

　　-輸入功率變化大。由于“線性”控制，通過LED的電流將會(huì)根據(jù)AC線路電壓的變化而變化。更高的AC線路電壓將導(dǎo)致更高的LED電流，這樣LED驅(qū)動(dòng)器將要承受更多的熱能，這代表亮度也將發(fā)生變化。

　　-過度驅(qū)動(dòng)LED。為了實(shí)現(xiàn)與直流驅(qū)動(dòng)的LED驅(qū)動(dòng)器有相同的光輸出，這需要更多的LED(成本較高)，或過度驅(qū)動(dòng)LED(低光效和低可靠性)。

　　MrEdwardChang指出，目前，市場上有許多IC制造商都可以提供類似的解決方案。盡管有些企業(yè)在嘗試解決上面所提到的問題，但還是會(huì)有一些副作用產(chǎn)生。他表示，今天在市場上的趨勢(shì)是從B2C轉(zhuǎn)向B2B和商業(yè)照明，并且通常對(duì)”光品質(zhì)”有一定的要求。

　　數(shù)字調(diào)光成新的技術(shù)戰(zhàn)場

　　智能照明不僅牽動(dòng)LED驅(qū)動(dòng)器架構(gòu)轉(zhuǎn)變，也將促進(jìn)新的電路布局及調(diào)光(Dimming)技術(shù)陸續(xù)出現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)更便利、更低成本的數(shù)位化控制方案。有業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì)，未來1—2年將是LED照明邁向數(shù)位調(diào)光的關(guān)鍵期，相關(guān)的LED驅(qū)動(dòng)芯片及系統(tǒng)解決方案有望大量出爐，成為供應(yīng)鏈業(yè)者新的技術(shù)戰(zhàn)場。

　　據(jù)了解，數(shù)字化照明控制器產(chǎn)品系列將解決LED照明面臨的多個(gè)常見問題，譬如與光品質(zhì)相關(guān)的100Hz/120Hz低頻閃爍、調(diào)光器兼容性，不同線電壓和負(fù)載條件下的電流精度，以及LED的不同分檔等。

　　靈活選擇不同的控制方案、參數(shù)和協(xié)議可進(jìn)一步提高能效。這可以讓人造光與從黎明到夜晚、從春天到冬天的環(huán)境變化保持協(xié)調(diào)。這樣人們就可以利用智能手機(jī)和平板電腦等移動(dòng)終端，隨意控制LED的亮度與色溫，通過改變光色營造不同的氛圍。此外，明亮的燈光還能在黑夜為人們帶來安全感。英飛凌的數(shù)字照明控制器的設(shè)計(jì)目標(biāo)是，通過接駁外置微控制器的接口，支持智能照明控制方案，例如環(huán)境光感測(cè)、隨日光的增強(qiáng)自動(dòng)調(diào)暗、色溫調(diào)節(jié)等。

　　據(jù)MrEdwardChang介紹，在最近的法蘭克福展中，英飛凌已經(jīng)成功地展示了下一代數(shù)字電源產(chǎn)品和高功率LED系統(tǒng)。英飛凌的下一代AC/DC數(shù)字電源產(chǎn)品為LED提供了出色的電流精度，滿足了在很寬的輸入和輸出電壓范圍內(nèi)進(jìn)行1-10V調(diào)光并且無次級(jí)反饋的要求。

　　英飛凌的DC/DCLED驅(qū)動(dòng)器ILD6070/6150提供了獨(dú)特的熱管理功能，允許客戶通過一個(gè)電阻自由地設(shè)定過溫保護(hù)跳閘點(diǎn)。在光管理中，英飛凌推出了基于ARM的Coretex-M0XMC1000系列，包括專用BCCU，亮度和顏色控制單元，以提供顧客基于PDM(脈沖密度調(diào)制)專利的“無閃爍的”調(diào)光控制和“顏色線性漸變”的絢麗的色彩混合，而24GHz雷達(dá)傳感器則為客戶提供大面積和遠(yuǎn)距離覆蓋范圍的應(yīng)用，如高棚或室外路燈。

　　MrEdwardChang還提到：“智能照明是物聯(lián)網(wǎng)浪潮和云計(jì)算的一部分，網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)該成為最重要的議題之一，英飛凌的OPTIGA安全微控制器是保證網(wǎng)絡(luò)安全的專家。

　　LED驅(qū)動(dòng)器正走向成本驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域

　　隨著LED光源功率不斷攀升，終端產(chǎn)品價(jià)格持續(xù)下降，LED驅(qū)動(dòng)IC占整體照明燈具成本的比重愈來愈突顯，芯片商也競相加碼開發(fā)更高整合度的線性驅(qū)動(dòng)方案，以滿足系統(tǒng)廠商縮減物料清單(BOM)成本需求。

　　“一方面，LED驅(qū)動(dòng)器正在朝著一個(gè)更智能的方向發(fā)展;另一方面，LED驅(qū)動(dòng)器正在走向成本驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用領(lǐng)域，比如換裝市場。”MrEdwardChang向記者談到。

　　MrEdwardChang表示，成本可能來自不同的方面。例如，LED產(chǎn)品越來越關(guān)注在浪涌電壓的保護(hù)能力?？蛻艨梢詻Q定他們是否愿意把錢花在浪涌保護(hù)裝置或同時(shí)擁有電涌保護(hù)裝置又有更多附加值的電源產(chǎn)品上，或者花在提高可靠性方面。此外，英飛凌的下一代數(shù)字電源產(chǎn)品將幫助客戶不僅能夠降低他們的BOM成本，而且要節(jié)省他們的開發(fā)成本和庫存管理成本。

　　談及英飛凌未來的產(chǎn)品研發(fā)方向，MrEdwardChang向記者透露，節(jié)能照明是LED驅(qū)動(dòng)器IC和智能LED照明的新藍(lán)海，為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能照明的目標(biāo)，需要做很多的工作，而LED驅(qū)動(dòng)器是其中的一部分。在未來5年英飛凌的產(chǎn)品路線圖是包含LED驅(qū)動(dòng)器IC的下一代功率半導(dǎo)體技術(shù)。英飛凌將不僅從LED驅(qū)動(dòng)器IC的設(shè)計(jì)和概念上進(jìn)行創(chuàng)新，還將會(huì)從產(chǎn)品線上創(chuàng)新，英飛凌期待有更完整的技術(shù)和產(chǎn)品覆蓋到整個(gè)燈具市場應(yīng)用中。