為LED驅(qū)動提供高效可靠的電源轉(zhuǎn)換方案

繁華的城市離不開LED燈的裝飾，相信大家都見過LED，它的身影已經(jīng)出現(xiàn)在了我們的生活的各個地方，也照亮著我們的生活。為LED驅(qū)動提供高效可靠的電源轉(zhuǎn)換方案，如將TV中的AC-DC電源轉(zhuǎn)換與LED驅(qū)動整體考慮，提供完整的解決方案;為了獲得較高的系統(tǒng)效率并解決散熱問題，必須要求低導(dǎo)通電阻，但是LED燈條需要高壓驅(qū)動，高電壓、低導(dǎo)通電阻與成本之間的折中是一個技術(shù)課題。

目前，LED驅(qū)動的技術(shù)發(fā)展，將呈現(xiàn)大功率化、高可靠性、綜合效率與功耗優(yōu)化、具有成本優(yōu)勢和綜合性價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(zhàn)在于，如何真正實(shí)現(xiàn)LED的長壽命?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(qū)FAE經(jīng)理盧世勇表示，由于LED是低壓、大電流驅(qū)動型器件，應(yīng)用時會產(chǎn)生大量的熱量，其應(yīng)用環(huán)境也變化多樣，因此，其面臨以下技術(shù)挑戰(zhàn)：為LED驅(qū)動提供高效可靠的電源轉(zhuǎn)換方案，如將TV中的AC-DC電源轉(zhuǎn)換與LED驅(qū)動整體考慮，提供完整的解決方案;為了獲得較高的系統(tǒng)效率并解決散熱問題，必須要求低導(dǎo)通電阻，但是LED燈條需要高壓驅(qū)動，高電壓、低導(dǎo)通電阻與成本之間的折中是一個技術(shù)課題。

日月成公司董事長兼總經(jīng)理趙一塵指出，基于LED的明顯優(yōu)勢和市場應(yīng)用面的不斷擴(kuò)大，未來的LED市場將呈現(xiàn)兩段式的成長。第一階段是投資與商用，年成長率在未來的3~5年內(nèi)維持在20~30%;第二階段是在3年后成為消費(fèi)必須品，其年增長率將達(dá)到50~80%.LED應(yīng)用市場的普及將同步帶動LED驅(qū)動的穩(wěn)步和高速增長。

他進(jìn)而表示，不同功率和應(yīng)用的LED需要專業(yè)對應(yīng)的LED驅(qū)動技術(shù)。例如，LED屏幕和LED背光，需要精準(zhǔn)的電流和時間控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)亮度和灰階特性，需要高效的灰度和色彩調(diào)制技術(shù);而LED車燈則側(cè)重于快速點(diǎn)亮、更嚴(yán)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(rèn)為，LED主要應(yīng)用市場是照明和背光。隨著高亮度LED的商業(yè)化以及LED單價持續(xù)下降，LED在照明和背光上的應(yīng)用普及加速，因此，市場對LED驅(qū)動IC的需求量也越來越大。單從全球LCD TV/顯示器市場出貨來看，2011年全年出貨3.8億臺，LED背光滲透率44%，2012年這一數(shù)據(jù)更將突破70%，前景看好。EUTECH重點(diǎn)關(guān)注LED背光市場(圖1)，產(chǎn)品線提供從3.5寸智能手機(jī)到46寸LCD TV范圍內(nèi)的各尺寸LCD面板的LED背光驅(qū)動方案。LED驅(qū)動技術(shù)與AC-DC電源技術(shù)相結(jié)合，提供高效、可靠的整體解決方案，是未來LED驅(qū)動技術(shù)發(fā)展趨勢。

圖1：白光LED驅(qū)動在LCD背光上的應(yīng)用

LED按照市場應(yīng)用來分，主要分為車用、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(qū)動，但不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)ED驅(qū)動IC的要求側(cè)重點(diǎn)不同。車用DC電源照明著重產(chǎn)品穩(wěn)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電源照明則著重PF值、轉(zhuǎn)換效率以及系統(tǒng)成本等。液晶面板背光在設(shè)計上主要考慮多路LED燈條之間的電流匹配、PWM調(diào)光精度與線性度、LED短路/斷路保護(hù)、功率器件短路保護(hù)、過熱/過壓/過流/欠壓保護(hù)等。

日月成針對LED驅(qū)動的挑戰(zhàn)采取了以下對策：精準(zhǔn)高效的專利驅(qū)動技術(shù);先進(jìn)的PFC和EMI管理技術(shù);以及優(yōu)異的設(shè)計與制造技術(shù)。趙一塵強(qiáng)調(diào)，目前，有許多電源芯片供應(yīng)商加入到LED驅(qū)動領(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，都存在著一個共同的弱點(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：長期的LED驅(qū)動技術(shù)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)與大量的市場經(jīng)驗(yàn)積累;在功率集成與產(chǎn)品綜合效率上獨(dú)具特色;在EMI技術(shù)上形成特點(diǎn)：恒流控制與PWM調(diào)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(qū)動芯片

德信公司針對LED驅(qū)動的挑戰(zhàn)，則采用了先進(jìn)的高壓CDMOS工藝制程。其導(dǎo)通電阻RSP與擊穿電壓BV已做過專門優(yōu)化，與傳統(tǒng)的BCD制程相比，高壓CDMOS制程沒有外延片，可提供更好的性價比產(chǎn)品。同時，EUTECH還可根據(jù)客戶需求提供定制化方案。

德信公司的LED驅(qū)動IC已應(yīng)用在手機(jī)、MID、NB、AIO電腦、LCD監(jiān)視器和液晶電視的LED背光上。相比較同類產(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(hù)，LED開路/短路保護(hù)、過流/過壓/過溫保護(hù);LED電流匹配性可達(dá)±1.5%;調(diào)光線性度為1%~100%;開啟時間低至2us，可獲得極佳的對比度;抗干擾能力強(qiáng)，對因PCB布局不佳引起的地噪聲有很好的抑制作用;轉(zhuǎn)換效率高至92%;內(nèi)置恒流源，可以降低系統(tǒng)成本。德信LED閃光燈驅(qū)動適用于500萬像素以上的鏡頭補(bǔ)光，具有輸出電流大(雙通道1.5A輸出)、外圍應(yīng)用簡單(僅一顆1μH電感、3個陶瓷電容和1個電阻)以及應(yīng)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，在談到未來將會有哪些更新的LED驅(qū)動產(chǎn)品推出時，趙一塵表示，日月成在LED驅(qū)動技術(shù)上不斷推成出新，尤其是在LED屏幕驅(qū)動技術(shù)和解決方案上領(lǐng)先同行。未來，日月成的LED驅(qū)動新產(chǎn)品將主要涵蓋：高性價比LED屏幕;創(chuàng)新型LED演出屏;高密度LED電視屏;低功耗LED戶外屏;高可靠LED亮化驅(qū)動與控制;以及高效、高性價比LED燈驅(qū)動等。

針對42寸以上的LCD以及3D TV應(yīng)用，EUTECH即將推出內(nèi)置恒流源的8通道、200mA/通道、65V LED驅(qū)動。以上就是LED技術(shù)的相關(guān)知識，相信隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，未來的LED燈回越來越高效，使用壽命也會由很大的提升，為我們帶來更大便利。