高亮度LED應用為L(cháng)ED驅動(dòng)器集成電路帶來(lái)新的機會(huì )和挑戰

目前，對高亮度 LED（發(fā)光二極管）的市場(chǎng)預測存在很大差別。盡管預測數據不同，但是趨勢是明顯的：高亮度（HB）LED 市場(chǎng)正在以驚人的速度增長(cháng)。有些預測數據為年復合增長(cháng)率 15%，另一些則為年復合增長(cháng)率 35%。2007 年汽車(chē)領(lǐng)域的 LED 照明處于起步階段，銷(xiāo)售額為 6.7 億美元，但是預計將以 15% 的年復合增長(cháng)率增長(cháng)，到 2011年（1）達到 12 億美元。如果將非汽車(chē)應用考慮在內，那么年復合增長(cháng)率接近 35%，而且到 2011 年，總的高亮度 LED 市場(chǎng)有可能輕松超過(guò) 25 億美元。

這么高的增長(cháng)潛力靠什么驅動(dòng)？首先，LED 產(chǎn)生光的效率是白熾燈的 10 倍，同時(shí)幾乎是熒光燈的兩倍，因此極大地降低了提供特定光輸出量（單位：流明）所需的電功率。第二，白熾燈使用 1,000 小時(shí)后需要更換，熒光燈可持續使用 1 萬(wàn)小時(shí)，而 LED 的壽命超過(guò) 10 萬(wàn)小時(shí)。在大多數應用中，這允許 LED 永久性地嵌入到最終應用中而無(wú)需附屬裝置。例子包括用于裝在汽車(chē)車(chē)體上的顯示屏或 HDTV 的 LCD 顯示屏，因為這些 LED 在汽車(chē)、HDTV 或運動(dòng)場(chǎng)館顯示器壽命期內不會(huì )需要更換。第三，LED 比其它照明產(chǎn)品小幾個(gè)數量級，外形尺寸可以制作得非常扁平，這樣它們就可以永久性地嵌入到汽車(chē)內部和外部應用中。另外，通過(guò)使用紅光、綠光和藍光 LED 配置，可以實(shí)現無(wú)數種顏色。最后，LED 能夠調光，而且其接通和斷開(kāi)時(shí)間很快，人眼察覺(jué)不到，這極大地改進(jìn)了 HDTV 和其它類(lèi)型顯示器的背光照明。沒(méi)有這些 LED，不可能有極高對比度和清晰的高分辨率LCD HDTV。

盡管如此，照明系統設計師的最大挑戰之一是如何充分利用最新一代 LED 的所有優(yōu)勢。因為它們一般需要一個(gè)準確的直流電流源，還需要調光，因此 LED 驅動(dòng)器集成電路必須設計成能滿(mǎn)足各種不同應用的需求。電源解決方案必須高效率、功能可靠，而且與往常一樣，要非常緊湊和經(jīng)濟。有理由認為，最苛刻的 LED 驅動(dòng)應用之一是在汽車(chē)應用中，其中包括基于 LED 的內部照明、LCD 顯示器背光照明、剎車(chē)/轉向信號指示燈，甚至包括前燈。

汽車(chē) LED 照明

尺寸小、功耗低以及接通時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)使高亮度 LED 開(kāi)始在今天的汽車(chē)中得到廣泛采用。最初的 LED 應用是中央高位剎車(chē)燈（CHMSL），這類(lèi)應用采用紅光 LED 提供非常微小的照明陣列，這種陣列很容易安裝，而且從不需要更換。

圖1：奧迪R8/雷克薩斯LED前燈/轉向信號指示燈/行車(chē)燈。

傳統上，白熾燈是最經(jīng)濟的光源，而且很多汽車(chē)仍在使用。不過(guò)，用于照明組件的可用空間縮小以及對長(cháng)工作壽命的需求，加之 LED 實(shí)現了明亮的自然色彩和簡(jiǎn)化設計，因此 LED 在很多應用中迅速取代了白熾燈。白光 LED 陣列取代傳統的冷陰極熒光照明（CCFL）TFT-LCD 背光照明越來(lái)越常見(jiàn)了，白光 LED 提供更加精確和可調的背光照明，工作壽命將很容易超過(guò)汽車(chē)本身的壽命。甚至主要是鹵素/氙燈絲設計應用領(lǐng)域的前燈也正在逐步采用電子“可控”的大電流 LED 陣列（參見(jiàn)圖 1）。包括內部/外部和背光照明應用的所有汽車(chē)照明應用都幾乎在轉向 LED。在這種環(huán)境中使用 LED 有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。首先，它們從不需要更換，因為其長(cháng)達 10 萬(wàn)余小時(shí)（11.5 年的使用年限）的可靠壽命超過(guò)了汽車(chē)本身的壽命。這允許汽車(chē)制造商永久性地將其嵌入“艙內”照明系統，無(wú)需為了方便更換而進(jìn)行相應的設計。其款式也可以有很大變化，因為 LED 照明系統所需的深度和面積不像白熾燈那么大。