高品質(zhì)管理使LED驅動(dòng)更高效可靠

導讀：為LED驅動(dòng)提供高效可靠的電源轉換方案，如將TV中的AC-DC電源轉換與LED驅動(dòng)整體考慮，提供完整的解決方案;為了獲得較高的系統效率并解決散熱問(wèn)題，必須要求低導通電阻，但是LED燈條需要高壓驅動(dòng)，高電壓、低導通電阻與成本之間的折中是一個(gè)技術(shù)課題。

目前，LED驅動(dòng)的技術(shù)發(fā)展，將呈現大功率化、高可靠性、綜合效率與功耗優(yōu)化、具有成本優(yōu)勢和綜合性?xún)r(jià)比提高以及高集成度和小體積的趨勢。LED主要的技術(shù)挑戰在于，如何真正實(shí)現LED的長(cháng)壽命?如何提高電源的使用效率與EMC抗干擾能力?以及如何獲得大功率與可靠性?

德信(EUTECH)公司中國區FAE經(jīng)理盧世勇表示，由于LED是低壓、大電流驅動(dòng)型器件，應用時(shí)會(huì )產(chǎn)生大量的熱量，其應用環(huán)境也變化多樣，因此，其面臨以下技術(shù)挑戰：為L(cháng)ED驅動(dòng)提供高效可靠的電源轉換方案，如將TV中的AC-DC電源轉換與LED驅動(dòng)整體考慮，提供完整的解決方案;為了獲得較高的系統效率并解決散熱問(wèn)題，必須要求低導通電阻，但是LED燈條需要高壓驅動(dòng)，高電壓、低導通電阻與成本之間的折中是一個(gè)技術(shù)課題。

日月成公司董事長(cháng)兼總經(jīng)理趙一塵指出，基于LED的明顯優(yōu)勢和市場(chǎng)應用面的不斷擴大，未來(lái)的LED市場(chǎng)將呈現兩段式的成長(cháng)。第一階段是投資與商用，年成長(cháng)率在未來(lái)的3~5年內維持在20~30%;第二階段是在3年后成為消費必須品，其年增長(cháng)率將達到50~80%.LED應用市場(chǎng)的普及將同步帶動(dòng)LED驅動(dòng)的穩步和高速增長(cháng)。

他進(jìn)而表示，不同功率和應用的LED需要專(zhuān)業(yè)對應的LED驅動(dòng)技術(shù)。例如，LED屏幕和LED背光，需要精準的電流和時(shí)間控制技術(shù)來(lái)實(shí)現亮度和灰階特性，需要高效的灰度和色彩調制技術(shù);而LED車(chē)燈則側重于快速點(diǎn)亮、更嚴格的光衰控制、大功率可靠性和色溫控制技術(shù)，使用環(huán)境更為惡劣。

盧世勇認為，LED主要應用市場(chǎng)是照明和背光。隨著(zhù)高亮度LED的商業(yè)化以及LED單價(jià)持續下降，LED在照明和背光上的應用普及加速，因此，市場(chǎng)對LED驅動(dòng)IC的需求量也越來(lái)越大。單從全球LCD TV/顯示器市場(chǎng)出貨來(lái)看，2011年全年出貨3.8億臺，LED背光滲透率44%，2012年這一數據更將突破70%，前景看好。EUTECH重點(diǎn)關(guān)注LED背光市場(chǎng)(圖1)，產(chǎn)品線(xiàn)提供從3.5寸智能手機到46寸LCD TV范圍內的各尺寸LCD面板的LED背光驅動(dòng)方案。LED驅動(dòng)技術(shù)與AC-DC電源技術(shù)相結合，提供高效、可靠的整體解決方案，是未來(lái)LED驅動(dòng)技術(shù)發(fā)展趨勢。

圖1：白光LED驅動(dòng)在LCD背光上的應用

LED按照市場(chǎng)應用來(lái)分，主要分為車(chē)用、建筑裝飾用DC電源照明，家庭/辦公室用AC電源照明，以及液晶面板背光燈源。LED的電特性決定其需要恒電流驅動(dòng)，但不同應用領(lǐng)域對LED驅動(dòng)IC的要求側重點(diǎn)不同。車(chē)用DC電源照明著(zhù)重產(chǎn)品穩定性、可靠性和安全性，比如在功率器件短路的情況下不能損壞或者不允許冒煙起火等。家庭/辦公室用AC電源照明則著(zhù)重PF值、轉換效率以及系統成本等。液晶面板背光在設計上主要考慮多路LED燈條之間的電流匹配、PWM調光精度與線(xiàn)性度、LED短路/斷路保護、功率器件短路保護、過(guò)熱/過(guò)壓/過(guò)流/欠壓保護等。

日月成針對LED驅動(dòng)的挑戰采取了以下對策：精準高效的專(zhuān)利驅動(dòng)技術(shù);先進(jìn)的PFC和EMI管理技術(shù);以及優(yōu)異的設計與制造技術(shù)。趙一塵強調，目前，有許多電源芯片供應商加入到LED驅動(dòng)領(lǐng)域，而使得LED方案百家爭鳴，各種方案競爭激烈，但是基于電源管理芯片的解決方案，都存在著(zhù)一個(gè)共同的弱點(diǎn)，即缺乏對LED的真正了解和把握。日月成的優(yōu)勢特點(diǎn)在于：長(cháng)期的LED驅動(dòng)技術(shù)開(kāi)發(fā)經(jīng)驗與大量的市場(chǎng)經(jīng)驗積累;在功率集成與產(chǎn)品綜合效率上獨具特色;在EMI技術(shù)上形成特點(diǎn)：恒流控制與PWM調制技術(shù)(圖2);以及高可靠與品質(zhì)管控。

圖2：峰值電流但環(huán)路控制PWM模式LED驅動(dòng)芯片

德信公司針對LED驅動(dòng)的挑戰，則采用了先進(jìn)的高壓CDMOS工藝制程。其導通電阻RSP與擊穿電壓BV已做過(guò)專(zhuān)門(mén)優(yōu)化，與傳統的BCD制程相比，高壓CDMOS制程沒(méi)有外延片，可提供更好的性?xún)r(jià)比產(chǎn)品。同時(shí)，EUTECH還可根據客戶(hù)需求提供定制化方案。

德信公司的LED驅動(dòng)IC已應用在手機、MID、NB、AIO電腦、LCD監視器和液晶電視的LED背光上。相比較同類(lèi)產(chǎn)品，德信公司產(chǎn)品具有以下特點(diǎn)：可靠性高，具有外圍器件損壞、短路保護，LED開(kāi)路/短路保護、過(guò)流/過(guò)壓/過(guò)溫保護;LED電流匹配性可達±1.5%;調光線(xiàn)性度為1%~100%;開(kāi)啟時(shí)間低至2us，可獲得極佳的對比度;抗干擾能力強，對因PCB布局不佳引起的地噪聲有很好的抑制作用;轉換效率高至92%;內置恒流源，可以降低系統成本。德信LED閃光燈驅動(dòng)適用于500萬(wàn)像素以上的鏡頭補光，具有輸出電流大(雙通道1.5A輸出)、外圍應用簡(jiǎn)單(僅一顆1μH電感、3個(gè)陶瓷電容和1個(gè)電阻)以及應用靈活方便(帶I2C接口，可方便配置各種閃光模式)的優(yōu)點(diǎn)。

最后，在談到未來(lái)將會(huì )有哪些更新的LED驅動(dòng)產(chǎn)品推出時(shí)，趙一塵表示，日月成在LED驅動(dòng)技術(shù)上不斷推成出新，尤其是在LED屏幕驅動(dòng)技術(shù)和解決方案上領(lǐng)先同行。未來(lái)，日月成的LED驅動(dòng)新產(chǎn)品將主要涵蓋：高性?xún)r(jià)比LED屏幕;創(chuàng )新型LED演出屏;高密度LED電視屏;低功耗LED戶(hù)外屏;高可靠LED亮化驅動(dòng)與控制;以及高效、高性?xún)r(jià)比LED燈驅動(dòng)等。盧世勇則表示，針對42寸以上的LCD以及3D TV應用，EUTECH即將推出內置恒流源的8通道、200mA/通道、65V LED驅動(dòng)。

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