LED驱动器IC的发展趋势
纵观DC LED光源的驱动技术,有三类驱动IC将是发展趋势:一类是高压工艺生产的DC/DC Buck,Vin宽至DC60~100V,恒流精度达1%,将能满足所有直流LED灯具驱动的需要,可满足LED光源多串少并技术的需要;第二类是AC/DC的LED灯具需要的应用电路简洁、应用成本低、能过EMI、CE、UL的高效率谐振半桥(LLC)+ PFC拓扑结构驱动IC;第三种是功率因数校正((PFC) + 脉宽调控(PWM)两种平均电流模式控制器组成新的AC/DC驱动IC。它们将在新一代LED灯具显现其强大生命力,以充分发挥零电压开关拓扑结构(ZVS)的优势,和满足LED灯具对PFC(功率因素较正)日益提高的要求,并要求在较低的功率等级(如<50 W)时能提高效率>具驱动的需要,可满足LED光源多串少并技术的需要;第二类是AC/DC的LED灯具需要的应用电路简洁、应用成本低、能过EMI、CE、UL的高效率谐振半桥(LLC)+ PFC拓扑结构驱动IC;第三种是功率因数校正((PFC) + 脉宽调控(PWM)两种平均电流模式控制器组成新的AC/DC驱动IC。它们将在新一代LED灯具显现其强大生命力,以充分发挥零电压开关拓扑结构(ZVS)的优势,和满足LED灯具对PFC(功率因素较正)日益提高的要求,并要求在较低的功率等级(如<50 W)时能提高效率>90%。宽电压输入、短路和过功率保护、开路保护、较低的总谐波失真(THD)是基本的要求。
凌力尔特的Tony Armstrong也有相近的观点,他指出,今天,LED 驱动器 IC 的关键性能之一是,必须能够对 LED 充分调光。因为 LED 是用恒定电流驱动的,其DC电流值与LED亮度成正比,因此要改变LED亮度,有两种通过控制LED电流调光的方法。第一种是模拟调光,通过降低恒定LED电流值,成比例地降低LED DC电流值。降低LED电流可能导致LED颜色的改变,或对LED电流的控制不准确。第二种是数字调光或PWM调光。PWM 调光以等于或高于100Hz的频率切换LED的通断,以这样的频率切换,人眼察觉不到。PWM 调光占空比与LED亮度成正比,而接通时的LED电流保持同样的值(如LED驱动器IC设定的那样),从而在高调光比时保持恒定LED颜色。在某些应用中,这种PWM调光方法可以用来实现高达5000:1 的调光比。
Diodes公司LED照明部经理Allan Lin也认为未来LED驱动器技术的发展体现在两个方面,他说,第一,离线式高功率因数校正可调光LED驱动器可替代卤素灯、白炽灯和荧光灯;第二,LED驱动器能高效替代低压卤素灯。以上两种应用需要为LED提供电能及热能保护,以增加其耐用性。其他发展趋势还包括优化驱动器以提供最佳功效,并非将电流最大化。
中国作为全球制造商,LED驱动器技术的制造成本及总体BOM(物料清单)成本至关重要。为此,Diodes的特色是致力于发展很具成本效益的LED 驱动器技术。
LED TV
在三星成功带起LED TV话题之后,LED背光应用于电视的趋势成为备受关注的焦点之一,预估其渗透率在2010年将有机会攀升至10%~15%。O2Micro公司李胜泰说,过去由于演色性及对比性的考量,直下式背光 (Direct Type)一直是LED TV发展方向的主轴;然而在成本及薄型化设计的优势驱动下,侧光式 (Edge Type)背光则渐成主流,占所有LED TV机种至少93%之比例,并集中在40英寸以上的电视尺寸;因此,针对液晶电视未来的前景,LED TV将是2010年的发展主轴之一。LED TV产品现阶段定位在高阶市场,而LED背光应用于液晶电视的崛起,主要考验之一在于其与CCFL背光之价差幅度:侧边式背光发展确实已经大幅拉近此二者之距离,然而之中的挑战依然存在;据悉,2009年第三季度40英寸及46英寸LED背光液晶电视面板与同尺寸CCFL的价差约为35%,预计至2010年第一季可拉近至30%左右的差距。此外,一台电视机相较笔记本电脑(NB)之LED用量有数十倍之多;换言之,LED TV的发展亦同时受LED产能开发以及价格之限,未来若LED芯片的供给持续舒缓,可帮助销售价位更接近消费者可接受的范围时,LED TV将有机会如现今LED NB的发展方式较快速成长。
背光
Intersil公司认为:TFT(薄膜晶体管)背光等先进应用需要一些其他功能,包括PWM调光、DC调光、本地调光、PWM-DC调光和直接PWM调光。Intersil称其高功率多通道LED驱动器具有很好的调光线性度,可准确地进行0.4%~100%的调光,匹配度为±1%。
飞兆半导体技术市场行销经理Wayne Seto说,在中国和全球其它地区,手机LED驱动电路正从电荷泵架构转向串联升压架构,因为后者不仅效率更高,而且能驱动更多LED,从而支持更大显示屏幕。随着智能手机和较大LED显示屏不断普及,驱动七个或更多LED的需求日益普遍。而最好的方法是通过串联方式驱动的LED,使到每个LED的亮度相同;而由于电荷泵是以并联方式驱动LED,因而无论屏幕多小,并联通道的电流(即亮度)都会有某些差异。从七个以上LED的设计版图角度来看,如果采用电荷泵LED驱动器,PCB(印制电路板)的版图会比较复杂;而采用串联升压LED驱动器就简单得多。对于注重成本的手机来说,线性LED驱动器是一个发展方向,取其电路简单,而且易于纳入设计。不过,电荷泵方案在成本敏感的产品领域和低中端手机中仍将被广泛应用。
部分LED驱动器供应商特点及产品
• 凌力尔特的高亮度 LED 驱动器 IC 具有以下典型特点:宽输入/输出电压范围:高达 100V;高效率转换:高达 95%;严格调节的 LED 电流匹配:在整个温度范围内低于
- Linear推出 60V、1MHz、降压型DC/DC转换器LT3597 (03-24)
- Linear推出MOSFET栅极驱动器LTC4441 MP级版本(04-07)
- 奥地利微电子推出12位PWM、点校正及诊断功能的LED驱动器(04-14)
- IR推出IRS2548D LED控制IC (04-25)
- 照明巨头强攻60瓦白炽灯泡版图(05-12)
- 恩智浦推出用于LCD背光的集成LED驱动器(05-17)