Marvell全系統(tǒng)智能LED方案助力LED照明邁入大眾市場(chǎng)

剛剛過(guò)去的2011年被LED業(yè)內(nèi)人士形象的稱為“鬧騰的LED”，中國(guó)LED市場(chǎng)險(xiǎn)象環(huán)生，歐美廠商率先敲響營(yíng)收季減預(yù)警，巨頭搶灘中國(guó)LED照明市場(chǎng)，LED芯片步入“量漲價(jià)跌”通道，鈞多立“閃電倒閉”引發(fā)連鎖反應(yīng)，淘汰白熾燈“揭開面紗”，LED企業(yè)上演年終IPO上市潮。價(jià)格戰(zhàn)、品質(zhì)戰(zhàn)混為一談，上下游之間模糊不清，到處都是紅海。

有業(yè)內(nèi)人士說(shuō)，2011年LED庫(kù)存過(guò)大，會(huì)使2012年的市場(chǎng)不如2011年。對(duì)此觀點(diǎn)，Marvell公司全球技術(shù)行銷高級(jí)經(jīng)理Lance Zheng有不同看法，“國(guó)內(nèi)裝機(jī)量非常多，這個(gè)是造成產(chǎn)能過(guò)剩的原因，但提高光效會(huì)是刺激LED行業(yè)發(fā)展的非常好的方式，因?yàn)楣庑б惶岣咚玫腖ED數(shù)量就會(huì)小，因此能降低成本，促進(jìn)LED市場(chǎng)發(fā)展。至于說(shuō)2012年整個(gè)產(chǎn)業(yè)應(yīng)該還是保持增長(zhǎng)，這里的亮點(diǎn)就是LED照明。”他在深圳易維訊公司舉辦的“2012產(chǎn)業(yè)和技術(shù)展望媒體研討會(huì)”上這樣表示。

2012是LED照明市場(chǎng)起飛的關(guān)鍵年

Lance指出，2011年整個(gè)照明市場(chǎng)增長(zhǎng)超過(guò) 40%，隨著各國(guó)在今年開始逐步淘汰白熾燈，2012年成為L(zhǎng)ED照明市場(chǎng)起飛的關(guān)鍵年，LED燈泡、燈具成長(zhǎng)會(huì)非常好，特別是商業(yè)照明，成長(zhǎng)尤其迅速，未來(lái)隨著LED芯片價(jià)格和相關(guān)零部件價(jià)格的下降，成長(zhǎng)將會(huì)進(jìn)一步加速。

他指出，雖然中國(guó)市場(chǎng)對(duì)LED燈泡需求還沒有歐美那么大，普及可能要慢幾年，但有一點(diǎn)要注意，LED燈泡制造70%在中國(guó)，研發(fā)能力也很強(qiáng)，很多是銷往歐美等國(guó)。因此，中國(guó)在推動(dòng)LED照明向大眾市場(chǎng)普及的過(guò)程中將扮演重要角色。

不過(guò)，雖然前景光明，但LED光源以及驅(qū)動(dòng)成本仍非常高，因此LED燈價(jià)格仍比較昂貴，這也是LED照明遲遲不能邁入大眾市場(chǎng)的原因。2012年，LED照明廠商要如何突破重圍，為大眾市場(chǎng)的LED照明帶來(lái)曙光呢？

“將創(chuàng)新應(yīng)用于LED驅(qū)動(dòng)器從而以更低的成本提供高能效和高品質(zhì)光輸出，推動(dòng)LED照明的大規(guī)模普及是Marvell的使命。”Lance介紹說(shuō)，“Marvell擁有很多先進(jìn)的LED驅(qū)動(dòng)技術(shù)，并且這些LED驅(qū)動(dòng)芯片是建立在模數(shù)混合的架構(gòu)上。另外Marvell有最領(lǐng)先的無(wú)線通訊技術(shù)，可以和LED照明控制結(jié)合在一起，向客戶提供全套系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可幫助中國(guó)廠商以最低的BOM成本、最佳的性能優(yōu)勢(shì)以及最快速度實(shí)現(xiàn)LED照明產(chǎn)品的推廣。”
 

圖1：Marvell全球技術(shù)行銷高級(jí)經(jīng)理Lance Zheng看好2012年LED照明市場(chǎng)。

獨(dú)有DSP內(nèi)核 + OTP深度調(diào)光曲線調(diào)整

Marvell針對(duì)LED照明市場(chǎng)最新推出的高度集成的88EM8183 LED驅(qū)動(dòng)器IC采用了Marvell獨(dú)特的混合信號(hào)架構(gòu)和先進(jìn)的調(diào)光控制技術(shù)，提供高品質(zhì)光輸出且調(diào)光性能可與白熾燈媲美?？善交貙?shí)現(xiàn)低至1% LED電流的深度調(diào)光，相比之下，同類LED驅(qū)動(dòng)器解決方案一般僅能實(shí)現(xiàn)10%至20%的調(diào)光。以這種幅度調(diào)光，人眼感覺不到光強(qiáng)有很大的變化，因此88EM8183顯著提高了性能。

所謂混合架構(gòu)就是每個(gè)芯片里面都有DSP內(nèi)核，可以固化算法。除了DSP內(nèi)核，芯片內(nèi)部

還有一個(gè)OTP用以存儲(chǔ)少量參數(shù)值，可以根據(jù)不同需要，調(diào)整調(diào)光曲線。

Lance 透露：“最初我們?cè)O(shè)計(jì)芯片的時(shí)候，是根據(jù)美國(guó)國(guó)家電氣制造商協(xié)會(huì)SSL 6（NEMA SSL 6）調(diào)光標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的。在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)里面，對(duì)調(diào)光曲線沒有定義，但是定義了一個(gè)范圍，在這個(gè)范圍的中間有一條曲線，要求就是最好能做到和白熾燈曲線相吻合。我們采取的措施是在通過(guò)內(nèi)置OTP以及外部DIM電阻結(jié)合，調(diào)整調(diào)光的線性度向白熾燈曲線靠近，這樣可以做到非常深度（低至1%），相比之下，同類LED驅(qū)動(dòng)器解決方案一般僅能實(shí)現(xiàn)10%至20%的調(diào)光。所以說(shuō)這個(gè)曲線是相當(dāng)不錯(cuò)的。”

88EM8183與超過(guò)110種不同的LED調(diào)光器兼容

消費(fèi)者用LED節(jié)能燈取代白熾燈等傳統(tǒng)照明解決方案的同時(shí)，也希望得到同樣或更好的照明體驗(yàn)。不幸的是，他們常常發(fā)現(xiàn)LED燈在調(diào)光能力上有問題，因此覺得LED燈幾乎不能調(diào)光或調(diào)光時(shí)會(huì)閃爍。很多LED燈與家中已安裝的壁式調(diào)光器也不兼容。Marvell最新的88EM8183深度調(diào)光單級(jí)交流/直流LED驅(qū)動(dòng)器IC為OEM廠商和ODM廠商提供了兼容性最廣泛的調(diào)光解決方案，該IC與全球市場(chǎng)上絕大多數(shù)調(diào)光器都兼容，而且提供卓越的光輸出質(zhì)量，可提高消費(fèi)者的滿意度，減少退貨。

據(jù)悉，為了確保88EM8183 IC的調(diào)光兼容性，Marvell工程師與照明控制行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者Lutron公司緊密合作，測(cè)試了Lutron提供的各種調(diào)光器，其中包括C•L系列調(diào)光器，該系列調(diào)光器可同時(shí)用于LED和傳統(tǒng)照明燈。

BOM材料減少一半！ 

此外，88EM8183可實(shí)現(xiàn)將LED驅(qū)動(dòng)器所需組件數(shù)減少一半以上，從而極大地減小了所需的電路板面積，因此能夠幫助OEM和ODM適應(yīng)各種外形尺寸的LED燈，例如A19、PAR、BR、GU10和Candle，而且不會(huì)有損調(diào)光性能。

圖2：A19 LED球泡燈驅(qū)動(dòng)方案。

如上圖3所示，Marvell的全系統(tǒng)參考設(shè)計(jì)板總共只需33個(gè)元件，相比之下，目前市面上流行的方案多達(dá)70多個(gè)元器件。這樣整體方案的成本可以降低30-40%。而用88EM8183驅(qū)動(dòng)，單面PCB就可以做到，可靠性自然也提高了。除此之外，相比其他公司接近80%的效率，Marvell 88EM8183能達(dá)到85%；并提供高與0.95的PF以及低于20%的THD。“美國(guó)一些電力公司對(duì)諧波失真小于20%的方案會(huì)有補(bǔ)貼，THD小，無(wú)形中也給終端客戶降低了購(gòu)買成本。”他表示。

88EM8801：第一款雙通道智能LED驅(qū)動(dòng)芯片

不久前，Marvell還推出了全球第一款雙通道智能LED驅(qū)動(dòng)芯片88EM8801，可用于開發(fā)通用消費(fèi)類市場(chǎng)目前還較昂貴的更高端照明產(chǎn)品，還可減少實(shí)現(xiàn)高端照明功能所需的工程投入，加快高品質(zhì)專業(yè)和消費(fèi)類LED照明技術(shù)的大規(guī)模市場(chǎng)應(yīng)用步伐。

88EM8801是同類產(chǎn)品中第一款可處理雙通道LED的驅(qū)動(dòng)器，具有多種獨(dú)特的差異化特性。該芯片內(nèi)置四個(gè)大功率MOSFET、一個(gè)I2C接口和一個(gè)OTP存儲(chǔ)器塊，可以精確和有效地進(jìn)行每個(gè)LED串的電流控制。這是通過(guò)在OTP存儲(chǔ)器寫入校準(zhǔn)和補(bǔ)償數(shù)據(jù)或通過(guò)經(jīng)由PWM和I2C接口的調(diào)光控制信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，可達(dá)到產(chǎn)品光輸出的一致性。由于高集成度，88EM8801省去了諸如MOSFET和整流二極管等大部分外部元件，極大地節(jié)省了材料清單（BOM）成本和電路板空間。此外，88EM8801配置了雙通道同步整流降壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可提供高達(dá)95%的效率。

除了可減小LED驅(qū)動(dòng)電路的尺寸、降低設(shè)計(jì)復(fù)雜度和成本外，智能的88EM8801在帶來(lái)高品質(zhì)光輸出的同時(shí)降低了LED元件開銷，這部分成本一般占據(jù)LED燈泡總成本的60%。憑借Marvell的雙通道驅(qū)動(dòng)技術(shù)，可混合和控制不同顏色的LED，以實(shí)現(xiàn)很高的色顯指數(shù)（CRI）和光效。

圖3：Marvell針對(duì)88EM8801提供的demo板。

獨(dú)創(chuàng)的全系統(tǒng)智能LED照明平臺(tái)

Marvell新型智能LED照明平臺(tái)體現(xiàn)了Marvell對(duì)綠色照明應(yīng)用的前瞻性眼光，它的目標(biāo)是為OEM提供一個(gè)完整的軟硬件解決方案，使得他們可以用更少的時(shí)間和更低的成本來(lái)開發(fā)產(chǎn)品并投入市場(chǎng)。同時(shí)，該平臺(tái)是一個(gè)綠色節(jié)能方案，它包含了基于Marvell的創(chuàng)新LED驅(qū)動(dòng)芯片的發(fā)光二級(jí)管（LED）照明組件以及ZigBee網(wǎng)絡(luò)、ZigBee/WiFi無(wú)線網(wǎng)關(guān)以及智能照明軟件。這些組件共同提升系統(tǒng)能效，并保證高質(zhì)量LED照明以促進(jìn)環(huán)保和便捷的生活方式。

圖4：Marvell智能 LED照明管理平臺(tái)示意圖。

Marvell智能 LED照明管理平臺(tái)提供了完全集成的LED照明和無(wú)線控制系統(tǒng)，因此不論是易用性的提升還是安裝成本的降低都趨向于極致，大大簡(jiǎn)化了使用和維護(hù)難度，使得非專業(yè)人員也能輕松應(yīng)對(duì)。該平臺(tái)的一大特色是允許終端用戶可以使用智能手機(jī)和平板電腦方案，使他們可以方便地從任何地方管理、分析并維護(hù)一個(gè)更具性價(jià)比的數(shù)字照明方案。

這種智能LED照明平臺(tái)可以顯著地節(jié)約商業(yè)和住宅用電。并且隨著新的LED照明應(yīng)用的推出，用戶還可以添加更多安全功能以及增強(qiáng)遠(yuǎn)程管理的體驗(yàn)，如高質(zhì)量的照明調(diào)整、氣氛和現(xiàn)場(chǎng)的控制等。

圖5：Marvell中國(guó)區(qū)市場(chǎng)部經(jīng)理關(guān)振源在現(xiàn)場(chǎng)演示用手機(jī)通過(guò)WiFi對(duì)LED燈調(diào)光。