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LED应用领域及LED驱动IC技术市场分析

时间:10-13 来源:EDN 点击:

  LED|0">LED作为绿色环保的清洁光源得到广泛的认可。LED使用寿命长、节能省电、应用简单方便、使用成本低,因而在手机、MP3、MP4、PMP、DSC(数码相机)、PDA、GPS、PND、游戏机、学习机、笔记本电脑等的手持产品的LED背光;led手电筒、矿灯便携照明;在建筑照明、装饰照明、标识牌照明;在汽车的仪器|仪表板背光、前后雾灯、第三刹车灯、方向灯、尾灯;以及将在家庭照明都会得到海量的应用。

  LED驱动IC|0">IC目前市场需求

  LED驱动IC目前市场需求按应用来分基本有三大类,一是用于消费性电子产品的,其应用特点是以电池|0">电池为能源,一般为4.2-8.4V,因此低电压、小电流的LED驱动器是目前量大面广的产品;二是用于汽车照明产品,因其电源|稳压器来自汽车蓄电池,一般是48V,所以需要较高电压降压的LED驱动IC;三是建筑装饰照明和家庭照明,则需要将AC能直接变换成DC的LED驱动IC,主要功能是将交流电压转换为恒流电源,并同时完成与LED的电压和电流的匹配。因而不同应用的LED驱动IC是完全不同的。

  消费性电子产品的LED驱动器拥有比较成熟的技术、产品和相对成熟的市场。2007年全球手机市场使用LED驱动IC达6亿颗,2008年将继续增长。

  汽车照明产品使用的LED等的数量较多,大多是串、并联驱动,需要较高的电压,对于取自48V汽车蓄电池的电源来说是十分方便的。目前能耐60V高压的LED驱动器新品推出已较多。因而在汽车前装市场直接采用LED的仪表板背光、前后雾灯、第三刹车灯、方向灯、尾灯的市场十分看好和乐观。

  建筑装饰照明和家庭照明,则需要将AC能直接变换成DC恒流源的LED驱动IC,目前还不能提供单个SOC的集成电路产品,大多数是模块电路。建筑装饰照明在国内各大城市应用已十分广泛,节能效果显著。社会对家庭用LED照明灯需要量将是一个天文数字,但目前的家庭用LED照明灯技术和生产成本离大批量生产还有一定的距离,尚需努力。

  消费性电子产品常用LED驱动IC

  消费性电子产品lcd屏的背光一般是2-8颗LED灯,并联或单颗供电的应用居多。自2000年来,消费性电子产品常用LED驱动IC有DC/DC开关稳压器(Boost)、电荷泵(ChargePump)、恒流源(Constant)和低压差稳压器(LDO)。

  DC/DC开关稳压器是用电感器来储存电能的,而电感器容易发射开关频率,易对射频(RF)发生新的干扰,因此在手机产品中用得较少。电荷泵也是一种开关稳压器,但它是用电容器作电能储能,因而不会发射开关频率,在手机产品中占了最大的份额。LED发光要求IF恒流,恒流源就是针对这个市场而特别设计、生产的,恒流源的价格是电荷泵的50%,因而近年来在普及型手机产品中也占有一定的份额。普及型手机产品苛求成本下降,手机背光驱动单元尚可榨油的就是降低LED驱动IC的成本,大多数手机的关机电压设计在电池电压降至3.3V时,因此恒流源就设计成在4.2V-3.3V时恒流输出20-30mA,3.3V以下输出电流急降。电荷泵的卖点是效率(η),但大多数电荷泵在4.2V-3.3V时其转换效率并不高,当电池电压降到3.0V-2.5V时它的转换效率能达85-90%,可惜在目前大多数的手机方案中并不能发挥其优势。

  LDO是一个性能很好的低压差稳压器,输出电压稳定,当负载不变时,它流过负载的电流也恒定,基于此原理LDO也是一个很好的LED驱动器。就目前手机用LED驱动IC而言,一个DC/DC(Boost)的售价是USD0.12-0.15,一个电荷泵的售价是USD0.20-0.25,一个恒流源的售价是0.09-0.12,一个LDO只几分美金,对于降低手机背光驱动单元成本,有一定的空间,今年来不少普及型手机都已选用。手机背光LED驱动芯片的演变如图1所示。

  手机除了彩屏背光需要LED驱动IC,手机的键盘背光,手机相机的闪光灯也需要LED驱动IC。其特点是低电压、小电流,因为是以电池为能源的。

  没有RF部分的消费电子产品的LCD屏背光驱动可以选用DC/DC开关稳压器,LED一般是N串联+N并联使用,工作电压略高,工作电流较小。多个LED的串并联可作较大的LCD屏背光源,如图3LCD电子灯箱。此外,还有如LED手电筒。

  移动手持显示产品背光LED驱动IC的选择

  移动手持显示产品背光LED驱动IC的选择,按LCD的面积来设定需要LED点光源的个数;按LED的N串N并的点亮方式来选择不同工作原理、不同输出能力的LED驱动IC;1.8英寸~3.5英寸手机用LCM其LED点光源是2-4颗LED;3.5英寸~8.0英寸MP3/MP4/PDP/GPS/PND/DPF用LCM其LED点光源是6-28颗LED;12.1英寸~15.4英寸笔记本电脑用LCM其LED点光源是48-60-72颗LED;手机有RF怕干扰,因此大多数不选用以电感器为电能储存器的DC/DCBoost;没有RF的消费电子产品,大多选用DC/DCBoost,因其能输出较高电压,和有较高效率;常用LED驱动IC有电荷泵(ChargePump)、恒流源(Constantcurrent)、电感升压开关稳压器(DC/DCBoost)。

  

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