LED照明驅動(dòng)市場(chǎng)現狀及技術(shù)發(fā)展趨勢

一，LED驅動(dòng)電源的使用現狀

標準電燈正在經(jīng)歷一場(chǎng)革命。出于保護能源和應對全球氣候變暖的考慮，美國一些州和其它一些國家開(kāi)始禁止使用低能效的白熾燈泡。各種新技術(shù)正紛紛被用于替換白熾燈泡，其中緊湊型真空熒光燈(CFL)是主要替代方案。盡管這種CFL燈的功耗僅為白熾燈的20%，但卻含有有毒物質(zhì)汞。相比之下，LED燈可以提供更高效和更環(huán)保的解決方案。

LED最初的商業(yè)應用出現在上世紀七十年代，但因其光輸出極低，應用范圍也僅限于指示燈和計算器顯示屏等領(lǐng)域。如今，能夠產(chǎn)生白光的高功率LED在效率方面不斷得以提升，價(jià)格也在逐年下降，因此它已成為主流照明應用值得考慮的選擇之一。預計隨著(zhù)LED技術(shù)的發(fā)展，到2012年其發(fā)光效率將達到150流明/瓦，1000流明的成本將不足5美元(資料來(lái)源：OIDA)，屆時(shí)LED有望成為室內照明的主要來(lái)源。

2008年的北京奧運會(huì )通過(guò)眾多具體的產(chǎn)品形態(tài)和新技術(shù)的應用為綠色奧運、科技奧運、人文奧運等理念做了完美詮釋。LED顯示產(chǎn)品，在2008年北京奧運會(huì )的廣泛應用，更是光芒閃爍，為2008北京奧運會(huì )增添了絢爛異彩。

近幾屆奧運會(huì )中，LED顯示幕都是奧運比賽場(chǎng)館不可或缺的主要設施。2008年北京奧運會(huì )新建和改建的體育場(chǎng)館數量眾多，規?？涨?，奧運場(chǎng)館均采用了大量LED顯示幕作為比賽實(shí)況播放和計分顯示的設備，顯示幕產(chǎn)品以全彩色、高解析度、數位化等為主?？梢哉f(shuō)，2008年北京奧運會(huì )所采用的LED顯示產(chǎn)品從數量到技術(shù)水準以及應用方面都達到了一個(gè)新的里程碑，這其中眾多國內LED顯示產(chǎn)品制造企業(yè)擔當了重要的角色。

通過(guò)全球LED技術(shù)領(lǐng)導廠(chǎng)商對材料、工藝和封裝技術(shù)的努力改進(jìn)，高亮度LED的發(fā)光效率和性能得到了顯著(zhù)提升，除了傳統的背光和顯示面板市場(chǎng)外，高亮度LED開(kāi)始走向室內外普通照明、汽車(chē)內外照明、探照燈、交通燈等全新應用。這些都預示著(zhù)LED驅動(dòng)電源將有一個(gè)廣闊的應用前景。

二，LED驅動(dòng)電源面臨的問(wèn)題

在LED大放異彩的同時(shí)，LED驅動(dòng)電源器則是LED產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展的保障，LED電源的品質(zhì)直接制約了LED產(chǎn)品的可靠性，因此，在LED產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善的今日，LED驅動(dòng)電源的成熟也至關(guān)重要。就LED電源企業(yè)而言，2009年100W左右大功率電源市場(chǎng)的增幅將會(huì )有很大的提升。源于100W左右的LED光源與傳統照明光源相比有著(zhù)更突出的性?xún)r(jià)比，以及很快形成產(chǎn)業(yè)規模的LED路燈和景觀(guān)照明市場(chǎng)。由于LED是特性敏感的半導體器件，又具有負溫度特性，因而在應用過(guò)程中需要對其進(jìn)行穩定工作狀態(tài)和保護，從而產(chǎn)生了驅動(dòng)的概念。LED器件對驅動(dòng)電源的要求近乎于苛刻，LED不像普通的白熾燈泡，可以直接連接220V的交流市電。LED是2～3伏的低電壓驅動(dòng)，必須要設計復雜的變換電路，不同用途的LED燈，要配備不同的電源適配器。國際市場(chǎng)上國外客戶(hù)對LED驅動(dòng)電源的效率轉換、有效功率、恒流精度、電源壽命、電磁兼容的要求都非常高，設計一款好的電源必須要綜合考慮這些因數，因為電源在整個(gè)燈具中的作用就好比像人的心臟一樣重要。

2009年，雖然金融危機對世界經(jīng)濟的影響很大，但是歐美等國際市場(chǎng)對大功率LED電源的需求量還是很大，相應的高端LED產(chǎn)品的出口量受金融危機影響較小。2008年中國LED應用產(chǎn)品產(chǎn)值已超過(guò)450億元RMB，LED示范應用路燈、LED全彩顯示屏顯示器件、太陽(yáng)能LED、景觀(guān)照明、消費類(lèi)電子背光、信號、指示等應用仍然是主要應用領(lǐng)域。

但是在市場(chǎng)一片繁榮的背景下，LED產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，對驅動(dòng)電源的要求混亂，市場(chǎng)上LED產(chǎn)品如火如荼的發(fā)展態(tài)勢下，就LED驅動(dòng)電源企業(yè)而言，目前面臨幾個(gè)挑戰。首先是驅動(dòng)電路整體壽命，尤其是關(guān)鍵器件如電容在高溫下的壽命直接影響到電源的壽命。其次是LED驅動(dòng)器應挑戰更高的轉換效率，尤其是在驅動(dòng)大功率LED時(shí)更是如此，因為所有未作為光輸出的功率都作為熱量耗散，電源轉換效率的過(guò)低，影響了LED節能效果的發(fā)揮。第三，以大調光比高效率地對LED調光，同時(shí)能夠保證在高和低亮度時(shí)顏色特性恒定。同時(shí)要降低成本，目前在功率較小(1～5W)的應用場(chǎng)合，恒流驅動(dòng)電源成本所占的比重已經(jīng)接近1/3，已經(jīng)接近了光源的成本，一定程度上影響了市場(chǎng)推廣。

三，LED驅動(dòng)電源的展望

從目前市場(chǎng)了解來(lái)看，LED日光燈管式結構應用會(huì )較好發(fā)展。從家居照明來(lái)看，合適的照明強度還是需要10W以上節能燈具產(chǎn)品。熒光燈大多在7～15W功率，節能型日光燈在20～40W功率。如果用LED集中設計10W以上的功率，散熱會(huì )令我們很頭痛，也是影響成本的重要因數,顯然像燈泡結構式的產(chǎn)品很不適合LED應用。像射燈這樣產(chǎn)品不大可能規模量產(chǎn)民用。日光燈管式結構符合LED散熱要求，也符合現有燈具接口方式。

廠(chǎng)商從成本考量，大多設計功率在20W以?xún)鹊腖ED燈管，從不斷增長(cháng)的LED亮度來(lái)說(shuō)20W符合未來(lái)LED照明光源發(fā)展要求，待LM值達到150LM/W時(shí)，才是LED照明大呼節能輝煌時(shí)代！未來(lái)的方式是，先恒壓，再線(xiàn)性恒流整合方式。電壓保證在一定范圍內適應負載需要，按LED有不同的Vf值3～3.6V之間，那按LED實(shí)際數量乘于3V計算出最低值，再按3.6V電壓乘于數量計算出最大可能電壓值，最終確定電源部分需要調整的電壓范圍。再線(xiàn)性恒流源后端恒流，可以多路恒流源并聯(lián)使用，也可以單路多個(gè)恒流源增加電流使用。前端電壓源部分采樣檢測恒流源壓差，調整合適負載需求電壓，從而達到高效、靈活的驅動(dòng)線(xiàn)路需求。

四，LED驅動(dòng)IC成長(cháng)性值得期待

LED驅動(dòng)IC顧名思義，即是應用于在LED上的驅動(dòng)芯片，主要是用來(lái)控制通過(guò)LED的電流，以達到使LED發(fā)光的效果，受惠于LED的應用面不斷擴大，LED驅動(dòng)IC的發(fā)展也不斷進(jìn)步，產(chǎn)業(yè)規模持續擴大，成長(cháng)性值得期待。

LED發(fā)光原理是將電能轉換為光，也就是對化合物半導體施加電流，透過(guò)電子與電洞的結合，過(guò)剩的能量會(huì )以光的形式釋出，達成發(fā)光的效果。由于發(fā)光亮度由電流大小決定，通過(guò)LED的電流越強，亮度就越亮，因此，電流的穩定度將影響LED發(fā)光的質(zhì)量，一般在控制LED電流的方法會(huì )采用供應固定電壓的方式，并以電阻的方式調整通過(guò)LED的電流強度，這是成本最低的解決方案，這樣做的缺點(diǎn)是，電阻不但增加功耗，無(wú)法達到節電的效果，也會(huì )增加熱能，降低LED壽命，同時(shí)，當電源供應來(lái)源的電壓產(chǎn)生變化時(shí)，無(wú)法及時(shí)調整通過(guò)LED的電流量，因而可能產(chǎn)生LED發(fā)光不穩定的現象。

由于控制LED電流的要求提升，LED驅動(dòng)IC的需求亦應運而生，預估在LED背光源應用大幅成長(cháng)以及LED大型廣告牌分辨率持續提高下，采用可提供精確電流的LED驅動(dòng)IC將成為市場(chǎng)的主流。

五，2015年LED驅動(dòng)IC市場(chǎng)營(yíng)收達到近35億美元

據市場(chǎng)研究機構StrategiesUnlimited預測，LED驅動(dòng)（LEDdriver）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，期間平均復合年成長(cháng)率（compoundannualgrowthrate，CAGR）為12%。該機構并指出，LED背光所需的LED驅動(dòng)IC，會(huì )是該市場(chǎng)的成長(cháng)主力，熱門(mén)應用包括側光式電視與顯示器，LED照明則是下一個(gè)具潛力的應用。

不過(guò)StrategiesUnlimited也指出，LED驅動(dòng)市場(chǎng)規模擴大的同時(shí)，可能伴隨產(chǎn)品價(jià)格的下滑;此外，AC-LED產(chǎn)品雖使得所需驅動(dòng)IC數量縮小、甚至不需要驅動(dòng)IC，但并不會(huì )對預測期間的該市場(chǎng)營(yíng)收產(chǎn)生顯著(zhù)沖擊，甚至有助于加速LED照明產(chǎn)品市場(chǎng)滲透率成長(cháng)。StrategiesUnlimited估計照明用LED驅動(dòng)IC市場(chǎng)成長(cháng)率，在2010~2015年間可達40%；該領(lǐng)域技術(shù)所面臨挑戰包括可調光（dimming）技術(shù)、省電效能、功率因子（powerfactor）與價(jià)格。

1、主要供貨商以國際IC大廠(chǎng)為主

LED驅動(dòng)IC由于控制電子產(chǎn)品的LED發(fā)光質(zhì)量，因