驅動(dòng)器技術(shù)是LED可靠性及長(cháng)壽命的關(guān)鍵

在節能減碳的全球趨勢下，LED照明備受期待，而隨著(zhù)近年高亮度LED發(fā)光效率不斷提升，單位成本亦隨之下滑，促使高亮度LED應用已不再局限于中小尺寸電子產(chǎn)品，或是筆記型電腦、顯示器、電視等較大尺寸背光應用與LED顯示看板，目前更已開(kāi)始取代傳統白熾燈等照明產(chǎn)品，LED無(wú)疑已成為次世代一般照明的重要光源。

　　針對LED照明的市場(chǎng)前景，業(yè)內人士指出，2012年全球LED照明產(chǎn)值可望成長(cháng)至110億美元，2015年增加至192億美元，四年中年復合成長(cháng)率近20%。業(yè)內人士分析，消費性電子產(chǎn)品受到景氣不佳沖擊，加上新型顯示技術(shù)如AMOLED的替代效應逐漸擴大，使得仰賴(lài)消費性電子產(chǎn)品的LED背光市場(chǎng)成長(cháng)面臨瓶頸。反觀(guān)LED照明即便成長(cháng)緩慢，但市場(chǎng)前景確立，五年內可望為L(cháng)ED產(chǎn)業(yè)帶來(lái)新希望。

　　尤其各國政府禁用白熾燈政策將在2012年開(kāi)始發(fā)酵，全球超過(guò)2/3的地區開(kāi)始禁用白熾燈或高瓦數白熾燈照明。后白熾燈時(shí)期已經(jīng)來(lái)臨，LED于照明應用的重要性已被凸顯，未來(lái)4年為L(cháng)ED布局照明市場(chǎng)的最后關(guān)鍵期。應用市場(chǎng)部份，將以戶(hù)外照明優(yōu)先，商用照明、工業(yè)照明、車(chē)用照明居次，最后再滲透進(jìn)家用市場(chǎng)。

　　高效率、可靠性及長(cháng)壽命，驅動(dòng)器為關(guān)鍵

　　在各個(gè)LED照明應用市場(chǎng)中，現階段尤以替代燈管市場(chǎng)最受矚目，而此一市場(chǎng)的成功要素包括高效率、驅動(dòng)電源有足夠工作可靠性和壽命等，針對這些條件，LED驅動(dòng)器扮演極為重要的角色。針對此，IR亞太區銷(xiāo)售副總裁潘大偉指出，固態(tài)照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，因此對于低成本驅動(dòng)器電子元件的需求與日俱增，藉以為高亮度及高功率的LED供應恒流輸出。

　　為滿(mǎn)足上述需求，IR日前針對LED燈泡替換、LED燈管照明及其他非隔離式LED驅動(dòng)器應用，推出全新高電壓降壓穩壓器控制IC——IRS2980。IRS2980是該公司在高電壓LED驅動(dòng)IC系列的首個(gè)產(chǎn)品，額定值為600V，且利用滯環(huán)平均電流模式控制，達到精準的電流調節。新款LED降壓驅動(dòng)器包含附有高電壓內部穩壓器和高側電流感應的低側MOSFET驅動(dòng)器。轉換器則相容電子脈沖寬度調變調光，電流控制復蓋0至100%。

　　潘大偉還進(jìn)一步指出，相對其它為非隔離式LED驅動(dòng)器應用而設的解決方案，全新的IRS2980能夠以更低的系統成本提升效能。采用SO-8封裝的IRS2980，憑借整合了最新高電壓電平位移和終端技術(shù)的IR先進(jìn)高電壓IC制程，可提供頂級的電氣過(guò)應力保護和更高的場(chǎng)效可靠性。

　　數碼電源控制法解決諸多難題

　　基本上，LED替代燈管的驅動(dòng)器，多是采用降壓型切換式穩壓器方式實(shí)現。羅姆電子(ROHM)便指出，要讓LED能在固定亮度的條件下亮燈，就必須加裝可執行定電流控制的LED驅動(dòng)IC。一般來(lái)說(shuō)通常會(huì )采用降壓型切換式穩壓器方式。這是因為傳統方式會(huì )造成輸入電壓/輸出電壓變化過(guò)大，而且依應用條件不同，有可能還必須重新設計電源模組。

當輸入電壓變化過(guò)大時(shí)，AC電壓的頻率(全波整流后：100Hz-120Hz)會(huì )導致輸入電壓出現漣波，此時(shí)，LED的亮度將會(huì )變得不穩定。如果要讓輸入電壓穩定，勢必要在電源模組設計上加上一些巧思。當輸入電壓的變化愈大，就必須根據光源的輸出電壓(LED顆數)，改變外接零件的常數，結果卻造成電源模組的樣式增加，耗費設計工時(shí)。

　　針對上述問(wèn)題，由羅姆所研發(fā)的BD555AKFV系運用數碼電源控制法，不需要增加外接零件，只要檢測線(xiàn)圈電流，即可解決前述問(wèn)題。運用數碼電源控制法后，無(wú)論輸入/輸出電壓值為何，皆可達成控制LED電流平均值的目標。此種方法就是將線(xiàn)圈電流取樣(A/D轉換)并進(jìn)行數碼化，然后根據取樣資料，運算峰值電流值，以便讓LED電流的平均電流達成穩定的目標。接著(zhù)，再將演算結果進(jìn)行D/A轉換，并回饋至用來(lái)檢測峰值電流的比較器中。

　　以更具成本效益方式抑制

　　除外商外，臺灣地區業(yè)者盛群半導體也已針對LED照明市場(chǎng)推出通用隔離降壓型LED照明驅動(dòng)控制IC-HT7L2102與HT7L2103，此兩款驅動(dòng)器均支持完整的LED保護功能，盛群并特別針對EMI的抑制加入了FrequencyJitter功能，讓EMI可以降低5-8dB，節省EMI成本。

　　此外，面對多樣化的LED負載條件與串并數，HT7L2102與HT7L2103內建了GreenMode節電模式，使得使用者可以只用一種電路設計便可驅動(dòng)不同的LED負載串并數，而不會(huì )降低轉換效率。而在調光的支援上，兩者都內建支援PWM調光接口。HT7L2102是針對T8/T9燈管的應用而設計，HT7L2103則是針對E26/E27球燈泡的應用而設計。盛群半導體強調，由于E26/E27球燈泡的機構空間小，所以HT7L2103整合更多功能，使得在有限的空間中可以做到隔離式的AC-DC電源驅動(dòng)功能。

　　高品質(zhì)LED驅動(dòng)推動(dòng)LED照明市場(chǎng)

　　根據預測，LED驅動(dòng)IC市場(chǎng)營(yíng)收規模將由2010年的近20億美元，在2015年達到近35億美元。預計照明用LED驅動(dòng)IC市場(chǎng)成長(cháng)率在2010至2015年間可達40%。

　　而由于LED驅動(dòng)IC負責控制電子產(chǎn)品的LED發(fā)光品質(zhì)，因此芯片的品質(zhì)及穩定度相當重要，相較之下，國際大廠(chǎng)設計能力較佳，品牌知名度與品質(zhì)保證也有較高水準，因此在該市場(chǎng)仍有較大的占有率。不過(guò)值得注意的是，近年臺灣地區LED驅動(dòng)IC業(yè)者積極投入LED替代燈管領(lǐng)域，也為市場(chǎng)提供外商以外的選擇。

　　整體而言，LED光源是低電壓、大電流驅動(dòng)的器件，其發(fā)光強度由流過(guò)LED的電流大小決定。電流過(guò)大會(huì )引起LED光衰減，電流過(guò)小會(huì )影響LED的發(fā)光強度。因此，LED的驅動(dòng)需要提供恒流電源，以保證大功率LED使用的安全性，同時(shí)達到理想的發(fā)光強度。在LED照明領(lǐng)域中，為體現出LED燈節能和長(cháng)壽命的特點(diǎn)，正確選擇LED驅動(dòng)IC至關(guān)重要，唯有選擇良好的驅動(dòng)IC的匹配，才能凸顯LED照明優(yōu)勢，進(jìn)而促進(jìn)LED照明的加速普及。