室內照明用LED驅動(dòng)IC技術(shù)的現狀與發(fā)展方向

因此直流驅動(dòng)LED光源的系統應用方案必然是：變壓器+整流或開(kāi)關(guān)電源+恒流源。LED燈具里必然要有一定的空間來(lái)安置這個(gè)電源模塊，但是對于E27標準螺口的燈具來(lái)說(shuō)空間十分有限，很難安置。無(wú)論是經(jīng)由變壓器+整流或是開(kāi)關(guān)電源降壓，系統都會(huì )有一定量的損耗，DC LED燈具在交流、直流電之間轉換時(shí)約15～30%的電力被損耗，系統效率很難做到90%以上。如果能用交流電（AC）直接驅動(dòng)LED光源發(fā)光，系統應用方案將大大簡(jiǎn)化，系統效率將很輕松地達到90%以上。

由此看來(lái)LED驅動(dòng)IC在LED燈具中是至關(guān)重要的器件。目前國內照明LED 驅動(dòng) IC開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)廠(chǎng)家已有十多家。LED驅動(dòng)IC的特性要求是電流輸出的一致性與恒定性。目前國內照明LED 驅動(dòng) IC產(chǎn)品技術(shù)都還是采用傳統的DC/DC降壓、升壓恒流的模式，和由PWM控制器組成的恒流源電路，目前這二類(lèi)LED驅動(dòng)IC技術(shù)尚處在產(chǎn)品發(fā)展的初級階段，特別是限于低壓的晶圓片的生產(chǎn)工藝，影響日益需求量大的較高電壓應用。隨著(zhù)照明應用領(lǐng)域的擴展LED驅動(dòng)IC正在向中高級和高度集成、多芯片封裝（CMC）技術(shù)方向發(fā)展。

LED光源應用的基本技術(shù)要素是必須滿(mǎn)足它的VF（正向電壓）和IF（正向電流）需求，VF是為L(cháng)ED光源建立一個(gè)正常的工作狀態(tài)，IF是促使LED光源發(fā)光，其亮度與電流大小成正比；順應照明LED驅動(dòng)IC技術(shù)的發(fā)展，LED驅動(dòng)IC的輸入電壓（Vin）范圍將更寬廣（DC5C-45V），輸出恒流精度更高（1%）；鑒于越來(lái)越多的LED燈具選用多顆大功率LED串聯(lián)應用技術(shù)，要求新一代LED驅動(dòng)IC輸出耐壓提高到60V-100V，這就需要用高壓工藝來(lái)生產(chǎn)LED驅動(dòng)IC的晶圓片；LED驅動(dòng)IC輸出耐壓提高為它在汽車(chē)電子、汽車(chē)燈具、高光照明等高電壓要求的市場(chǎng)打開(kāi)新的市場(chǎng)門(mén)路。

華潤矽威科技有限公司是比較早介入LED 驅動(dòng) IC設計生產(chǎn)的國內集成電路設計公司，它的PT4115是一個(gè)典型的Vin寬電壓輸入（DC6V-30V）、大電流恒流輸出（1.2A）的DC/DC降壓LED 驅動(dòng) IC，PT4115 是一款連續電感、電流導通模式的降壓恒流源，它具有較寬的直流6V到30V輸入電壓范圍，擊穿電壓>45V，輸出200mA--1200 mA恒定直流，可滿(mǎn)足驅動(dòng)點(diǎn)亮1-7顆串聯(lián)的大功率LED或N顆串并聯(lián)的小功率LED，驅動(dòng)恒流大小可按應用方案設定。PT4115采用頻率抖動(dòng)技術(shù)有效地改善EMI；采用從滿(mǎn)量程向下到零的PWM調光，安全可靠，調光比可達5000:1；采用SOT89-5的封裝，芯片的管芯（Die）可通過(guò)直接連通到封裝外的金屬板（Exposed PAD）散熱，導熱十分有效。PT4115內部設置了過(guò)溫保護功能（TSD）,以保證系統穩定可靠的工作。當IC 芯片溫度超出160℃，IC 即會(huì )進(jìn)入TSD 保護狀態(tài)并停止電流輸出，而當溫度低于140℃ 時(shí)，IC即會(huì )重新恢復至工作狀態(tài)。PT4115可利用模擬調光的原理以及溫度對LED電流的負反饋實(shí)現LED燈具動(dòng)態(tài)溫度控制，只要在調光端（DIM）加一熱敏電阻或PN結即可。加上整流橋PT4115可應用于交流12V、24V供電的LED燈具。PT4115的應用十分簡(jiǎn)潔，周邊零件僅四個(gè)。PT4115的工作效率高達97%，是真正的綠色驅動(dòng)IC。PT4115廣泛應用于使用LED燈的MR11、MR16、水底燈、路燈等各類(lèi)LED燈具。為了有效地縮短LED燈具廠(chǎng)商的設計周期，華潤矽威一步到位的推廣模式向LED燈具廠(chǎng)商提供可直接用于MR16生產(chǎn)的DEMO板、電路圖、PCB板圖、BOM表，對初次使用客戶(hù)提供及時(shí)而周到的技術(shù)支持。

照明用LED 驅動(dòng)IC發(fā)展方向

LED光源是一種長(cháng)壽命光源，理論壽命可達50000小時(shí)，但是應用電路設計不合理、電路元器件選用不當、LED光源散熱不好，都會(huì )影響它的使用壽命。特別是在應用電路里，作為AC/DC整流橋的輸出濾波器的電解電容器，它的使用壽命在5000小時(shí)以下，這就成了制造長(cháng)壽命LED燈具技術(shù)的攔路虎，唯一可行的先進(jìn)解決方案是設計生產(chǎn)可以在應用電路里省去電解電容器的新一代LED驅動(dòng)IC，日本タキオン新的LED驅動(dòng)IC--TK5401設計無(wú)需在應用電路上使用電解電容器，壽命可達4-5萬(wàn)小時(shí)，正好與LED壽命匹配。使用此款I(lǐng)C可使PCB板面積縮小至原來(lái)的40%，真真是節省了電源模塊的空間，這也是LED燈具設計所要斤斤計較的。

對新一代LED驅動(dòng)IC的設計必須打破傳統的DC/DC拓撲結構設計理念，如采用恒功率、不采用磁滯控制的降壓型而采用定頻定電流控制、解決使用鹵素燈電子變壓器所產(chǎn)生的燈源閃爍和多燈并聯(lián)不亮問(wèn)題等等；還必須解決LED驅動(dòng)IC在多種應用電路中能過(guò)EMC、安規、CE、UL等認證；應用電路力求簡(jiǎn)潔、使用元器件少也是客戶(hù)降低成本所夢(mèng)寐以求，和市場(chǎng)競爭所必須的；隔離與非隔離的應用歷來(lái)是商家在安全與效率之爭焦點(diǎn)；提高PWM控制器的占空比等等。

0.5W-3W的LED光源與LED 驅動(dòng) IC集成在一個(gè)CMC封裝內的新一代芯片已經(jīng)小批量生產(chǎn)，顯示LED 驅動(dòng) IC正在向高度集成化的多芯片CMC封裝方向發(fā)展；可用交流電（AC）直接驅動(dòng)發(fā)光的新一代、特殊拓撲結構AC LED光源生產(chǎn)技術(shù)的日趨成熟，將開(kāi)創(chuàng )LED照明技術(shù)的又一新紀元。

IC廠(chǎng)家向最終用戶(hù)提供可直接用于生產(chǎn)的方案，使產(chǎn)業(yè)鏈的上、下游直接對接，省時(shí)省錢(qián)、快出產(chǎn)品廣受歡迎。

近幾年來(lái)集成電路生產(chǎn)廠(chǎng)家為更快地將集成電路新產(chǎn)品能在短時(shí)間內能讓最終產(chǎn)品生產(chǎn)公司投入大批量生產(chǎn)應用，縮短客戶(hù)的設計周期，作為研發(fā)生產(chǎn)集成電路的上游企業(yè)紛紛加強最終產(chǎn)品應用端的系統應用方案的開(kāi)發(fā)，采用交鑰匙工程的模式，使購買(mǎi)主芯片的下游終端工廠(chǎng)能直接按此方案在短期內生產(chǎn)可在短時(shí)間內上市。如臺灣MTK提供選用其手機芯片可用于直接生產(chǎn)手機的系統方案；華潤矽威科技有限公司設計、生產(chǎn)LED 驅動(dòng) IC，并向LED燈具生產(chǎn)廠(chǎng)家提供可直接用于生產(chǎn)MR16、E27、PAR30、PAR38、日光燈的DEMO和電路圖、材料清單（BOM表）。這已成為生產(chǎn)集成電路的上游企業(yè)與生產(chǎn)最終產(chǎn)品的下游企業(yè)更緊密合作、共生存、共發(fā)展、共繁榮昌盛的必然趨勢。