前言

　　半導(dǎo)體照明技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展比人們預(yù)期快得多，LED光源的某些特性是以往任何人造光源所無(wú)法比擬的，如色彩豐富、色飽和度高、光束集中、固態(tài)發(fā)光、響應(yīng)速度快、亮度和顏色均可數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化控制與調(diào)節(jié)等等。這些新特性的廣泛應(yīng)用將改變?nèi)藗儌鹘y(tǒng)照明的經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣，引發(fā)照明理念和光文化的變革，推動(dòng)照明產(chǎn)品向以人為本和更人性化的方向發(fā)展。

　　最重要的一點(diǎn)還是LED照明符合節(jié)能環(huán)保的大趨勢(shì)，為此各國(guó)政府紛紛出臺(tái)推動(dòng)政策，美國(guó)能源部早在2000年就開(kāi)始大力推動(dòng)研發(fā)固態(tài)照明技術(shù)研究，支持了很多研發(fā)項(xiàng)目，取得了多項(xiàng)成就?？梢哉f(shuō)推行SSL計(jì)劃在固態(tài)照明領(lǐng)域已經(jīng)取得了相當(dāng)大進(jìn)展。中國(guó)科技部啟動(dòng)“十城萬(wàn)盞”半導(dǎo)體照明示范工程將把LED推向更廣闊的市場(chǎng)，促進(jìn)LED產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)。同時(shí)歐盟、德國(guó)、日本、韓國(guó)等地也都推出了類似的計(jì)劃。這些政策的相繼出臺(tái)將加速LED照明的發(fā)展。

　　由于LED是特性敏感的半導(dǎo)體器件，又具有負(fù)溫度特性。因而在應(yīng)用過(guò)程中需要對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定工作狀態(tài)的保護(hù)，從而產(chǎn)生了驅(qū)動(dòng)的概念。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(qū)動(dòng)，必須要設(shè)計(jì)復(fù)雜的變換電路，LED驅(qū)動(dòng)電源匹配方面要求很高。驅(qū)動(dòng)電源的品質(zhì)是LED長(zhǎng)壽高效的關(guān)鍵保障之一。

　　本報(bào)告主要分析了2009年LED驅(qū)動(dòng)的市場(chǎng)形態(tài)，LED驅(qū)動(dòng)的技術(shù)難點(diǎn)，羅列分析19家優(yōu)秀LED驅(qū)動(dòng)IC廠商2009年新推出的LED驅(qū)動(dòng)IC新品，希望可以對(duì)LED驅(qū)動(dòng)IC的選型使用提供一些幫助。

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　　第1章 國(guó)內(nèi)外LED驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)行業(yè)現(xiàn)狀

　　1.1 LED 驅(qū)動(dòng) 國(guó)際市場(chǎng)分析

　　LED驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)分布情況（Research and Markets研究機(jī)構(gòu)觀點(diǎn) （2009-07-02））

　　自從高亮度LED（100 lm/W）商品化，以及LED的單價(jià)（1日?qǐng)A/lm）持續(xù)下降，使得LED更容易進(jìn)入多元化的應(yīng)用領(lǐng)域，更使得LED相關(guān)的終端產(chǎn)品發(fā)展更為迅速。其中，LED發(fā)光的主要功臣就是LED驅(qū)動(dòng)IC。下圖1為全球LED驅(qū)動(dòng)IC市場(chǎng)值預(yù)測(cè)。

　　圖1 全球LED驅(qū)動(dòng)IC市場(chǎng)值預(yù)測(cè) Source ：IMS

　　目前LED的應(yīng)用目標(biāo)非常的廣泛：手機(jī)、手持式裝置、液晶面板背光源、汽車頭燈或其它應(yīng)用到戶外、辦公室與家中的燈光來(lái)源都是。短期來(lái)說(shuō)，LED的主力應(yīng)用將從手機(jī)先擴(kuò)展至液晶面板背光源。

　　Research and Markets研究機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，雖然現(xiàn)在LED與LED驅(qū)動(dòng)IC的主要市場(chǎng)是在手機(jī)，但是從2010年開(kāi)始，應(yīng)用在液晶面板或液晶電視的LED與LED驅(qū)動(dòng)IC將成為其最大的主流。

　　Research and Markets認(rèn)為液晶電視在2006年時(shí)，年成長(zhǎng)率達(dá)95%，而到2007年變成57%的成長(zhǎng)率。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，一旦成長(zhǎng)趨勢(shì)趨緩，廠商之間的競(jìng)爭(zhēng)將開(kāi)始轉(zhuǎn)變，在這樣的影響之下，液晶電視廠商唯有透過(guò)強(qiáng)化產(chǎn)品的差異化，才能夠獲得更好的利潤(rùn)，所以采用LED為背光源就成為重點(diǎn)之一。

　　根據(jù)估計(jì)，從現(xiàn)在至2011年全球液晶電視的出貨量平均成長(zhǎng)率將為25%以上，而在2011年時(shí)達(dá)到2億臺(tái)的關(guān)卡，這對(duì)于LED驅(qū)動(dòng)IC來(lái)說(shuō)，是非常龐大的市場(chǎng)量。

　　此外，LED背光源在筆記型計(jì)算機(jī)的成長(zhǎng)也將在未來(lái)幾年呈現(xiàn)兩位數(shù)字的成長(zhǎng)。Research and Markets估計(jì)2008年筆記型計(jì)算機(jī)的成長(zhǎng)率達(dá)25%，而2009年開(kāi)始筆記型計(jì)算機(jī)的出貨量將首次超越桌上型計(jì)算機(jī)。因此，未來(lái)幾年筆記型計(jì)算機(jī)也將是 LED與LED驅(qū)動(dòng)IC成長(zhǎng)的動(dòng)力。

　　在車用LED方面，由于散熱技術(shù)不斷突破，以及主要零組件成本持續(xù)降低，車用LED與LED驅(qū)動(dòng)IC的使用比重將不斷增加。未來(lái)LED車頭燈也將從高級(jí)車種延伸至一般房車。LED應(yīng)用于一般照明，由于電流需要用恒定電流老控制。因此LED照明廠商傾向于客戶訂制的LED 驅(qū)動(dòng)IC設(shè)計(jì)，來(lái)符合其需求。

　　1.2 LED驅(qū)動(dòng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)分析

　　國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)現(xiàn)狀態(tài)：iSuppli觀點(diǎn)（2009-07-31）

　　在全球經(jīng)濟(jì)和電子產(chǎn)業(yè)沉陷衰退之際，中國(guó)LED驅(qū)動(dòng)器IC市場(chǎng)2009年將僅增長(zhǎng)1%，從2008年的1.153億美元上升到1.165億美元。但是，2010年增速將會(huì)加快到9.6%，規(guī)模將達(dá)到1.277億美元。預(yù)計(jì)2013年中國(guó)LED市場(chǎng)將達(dá)到1.39億美元。

　　圖2 所示為iSuppli公司對(duì)中國(guó)LED驅(qū)動(dòng)器IC市場(chǎng)的預(yù)測(cè)

　　中國(guó)政府采取措施刺激國(guó)內(nèi)需求，并鼓勵(lì)企業(yè)向LED產(chǎn)業(yè)投資，正在推動(dòng)國(guó)內(nèi)LED驅(qū)動(dòng)器銷售增長(zhǎng)。

　　外商目前控制著中國(guó)的LED驅(qū)動(dòng)IC市場(chǎng)，尤其是德州儀器、國(guó)家半導(dǎo)體和凌特公司等美國(guó)企業(yè)。這些供應(yīng)商面向不同的市場(chǎng)，每個(gè)市場(chǎng)都有自己特殊的要求，包括手機(jī)、便攜消費(fèi)電子產(chǎn)品、汽車、標(biāo)識(shí)/大型顯示屏、交通信號(hào)燈和普通照明。另外臺(tái)灣LED廠商也比較活躍。

　　在2008年以前，中國(guó)只有幾家本土半導(dǎo)體廠商專注于LED驅(qū)動(dòng)器市場(chǎng)。但是，從去年開(kāi)始，由于中國(guó)采取措施發(fā)展國(guó)內(nèi)供應(yīng)，以滿足LED城市照明以及其它項(xiàng)目的需求，越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)企業(yè)開(kāi)始進(jìn)入LED驅(qū)動(dòng)器市場(chǎng)。但是，新加入LED驅(qū)動(dòng)器市場(chǎng)的這些廠商多數(shù)都是無(wú)廠公司。從2008年開(kāi)始，有40多家無(wú)廠IC設(shè)計(jì)公司在開(kāi)發(fā)LED驅(qū)動(dòng)IC，iSuppli公司相信，幾乎所有專注于電源管理IC市場(chǎng)的廠商都將在未來(lái)兩年推出自己的LED驅(qū)動(dòng)IC產(chǎn)品。

　　iSuppli公司預(yù)測(cè)，中國(guó)企業(yè)在該市場(chǎng)將取得長(zhǎng)足進(jìn)展。它們努力在未來(lái)五年實(shí)現(xiàn)快速成長(zhǎng)，尤其是在手機(jī)與消費(fèi)類便攜設(shè)備的背光方面。

　　第2章 LED驅(qū)動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)

　　2.1 LED驅(qū)動(dòng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

　　LED按照應(yīng)用可以分為照明、背光和顯示三大類別。大多數(shù)的LED驅(qū)動(dòng)電路都屬于下列拓?fù)漕愋停航祲盒汀⑸龎盒?、降?升壓型、SEPIC和反激式拓?fù)?。為了?shí)現(xiàn)更加高效的LED照明，需要有新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)提供解決方案，從反激式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向諧振半橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以充分發(fā)揮零電壓開(kāi)關(guān)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（ZVS）的優(yōu)勢(shì)。除此之外還有簡(jiǎn)易的限流電阻器或線性穩(wěn)壓器來(lái)驅(qū)動(dòng)LED，但是此類方法通常會(huì)浪費(fèi)過(guò)多功率。LED照明應(yīng)用的主要設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)包括以下幾個(gè)方面：散熱、高效率、低成本、調(diào)光無(wú)閃爍、大范圍調(diào)光、可靠性、安全性和消除色偏。這些挑戰(zhàn)需要綜合運(yùn)用適當(dāng)?shù)碾娫聪到y(tǒng)拓?fù)浼軜?gòu)、驅(qū)動(dòng)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和機(jī)械設(shè)計(jì)才能解決。

　　表1 LED驅(qū)動(dòng)常用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

　　不管LED照明系統(tǒng)的輸出功率有多大，LED驅(qū)動(dòng)器電路的選擇都將在很大程度上取決于輸入電壓范圍、LED串本身的累積電壓降、以及足以驅(qū)動(dòng)LED所需的電流。這導(dǎo)致了多種不同的可行LED驅(qū)動(dòng)器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如降壓型、升壓型、降壓-升壓型和SEPIC型、反激式拓?fù)?、諧振半橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。每種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

　　LED驅(qū)動(dòng)電路相關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù)包括輸入電壓范圍、驅(qū)動(dòng)的LED數(shù)量、LED電流、隔離、EMI抑制以及效率等?？偟目磥?lái)LED照明設(shè)計(jì)需要考慮以下幾方面的因素：

　　輸出功率：涉及LED正向電壓范圍、電流及LED排列方式等

　　電源：AC-DC電源、DC-DC電源、直接采用AC電源驅(qū)動(dòng)

　　功能要求：調(diào)光要求、調(diào)光方式（模擬、數(shù)字或多級(jí)）、照明控制

　　其他要求：能效、功率因數(shù)、尺寸、成本、故障處理（保護(hù)特性）、要遵從的標(biāo)準(zhǔn)及可靠性等

　　更多考慮因素：機(jī)械連接、安裝、維修/替換、壽命周期、物流等

　　2.2 LED照明驅(qū)動(dòng)

　　LED照明符合節(jié)能環(huán)保的大趨勢(shì)，前景比較明朗，雖然背光、顯示技術(shù)發(fā)展多年，方案相對(duì)成熟，但在市場(chǎng)熱度上不如照明，而且在很多相關(guān)消費(fèi)電子市場(chǎng)（如手機(jī)背光）競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度大，對(duì)成本要求高，價(jià)格戰(zhàn)頻發(fā)，利潤(rùn)空間受到較大限制。有人認(rèn)為也許就在2-3年中，LED照明技術(shù)將有突破性進(jìn)展，市場(chǎng)會(huì)大規(guī)模啟動(dòng)。與此同時(shí)LED照明的應(yīng)用不斷拓寬，新的市場(chǎng)不斷涌現(xiàn)。也許大功率路燈、普通照明等市場(chǎng)起步比較慢，但你會(huì)發(fā)現(xiàn)一些小功率的照明市場(chǎng)在快速發(fā)展，比如裝飾照明、便攜產(chǎn)品照明等等。

　　美國(guó)能源部（DOE）“能源之星”（ENERGYSTAR）固態(tài)照明（SSL）規(guī)范：

　　美國(guó)能源部（DOE）“能源之星”（ENERGYSTAR）固態(tài)照明（SSL）規(guī)范中規(guī)定任何功率等級(jí)皆須強(qiáng)制提供功率因數(shù)校正（PFC）。這標(biāo)準(zhǔn)適用于一系列特定產(chǎn)品，如嵌燈、櫥柜燈及臺(tái)燈，其中，住宅應(yīng)用的LED 驅(qū)動(dòng)器功率因數(shù)須大于0.7，而商業(yè)應(yīng)用中則須大于0.9;但是，這標(biāo)準(zhǔn)屬于自愿性標(biāo)準(zhǔn)。歐盟的IEC61000-3-2 諧波含量標(biāo)準(zhǔn)中則規(guī)定了功率大于25 W 的照明應(yīng)用的總諧波失真性能，其最大限制相當(dāng)于總諧波失真（THD）《 35%，而功率因數(shù)（PF）》0.94。

　　雖然不是所有國(guó)家都絕對(duì)強(qiáng)制要求照明應(yīng)用中改善功率因數(shù)，但某些應(yīng)用可能有這方面的要求，如公用事業(yè)機(jī)構(gòu)大力推動(dòng)擁有高功率因數(shù)的產(chǎn)品在公用設(shè)施中的商業(yè)應(yīng)用，此外，公用事業(yè)機(jī)構(gòu)購(gòu)入/維護(hù)街燈時(shí)，也可以根據(jù)他們的意愿來(lái)決定是否要求擁有高功率因數(shù)（通?！?.95+）。

　　美國(guó)能源部能源之星近期發(fā)布了其集成LED燈（該燈通常要擰入ANSI標(biāo)準(zhǔn)化燈座，與當(dāng)今市面上的大多數(shù)白熾燈類似）提議標(biāo)準(zhǔn)的修訂草案3，其中規(guī)定對(duì)于功率≤5W的燈泡，對(duì)最小功率因數(shù)不作要求，對(duì)于功率》5W的燈泡，功率因數(shù)必須≥ 0.70。

　　LED照明系統(tǒng)拓?fù)浼軜?gòu)選擇：

　　LED照明系統(tǒng)架構(gòu)選擇取決于你的設(shè)計(jì)目標(biāo)是低成本、高效率還是最小PCB面積。一般來(lái)說(shuō)，小于25W的LED照明系統(tǒng)不要求進(jìn)行功率校正，因此可以采取簡(jiǎn)單一些的拓?fù)浼軜?gòu)，如PSR或Buck拓?fù)洹?5W-100W的LED照明應(yīng)用要求進(jìn)行功率校正，因此一般采用單級(jí)PFC、準(zhǔn)諧振（QR）PWM或反激式拓?fù)洹?00W以上LED照明應(yīng)用一般采用效率更高的LLC拓?fù)浜蚉FC。從效率角度來(lái)看，LLC和QR性能更好;而PSR方案無(wú)需次級(jí)反饋，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，尺寸也比其它方案小。”

　　就DC-DC解決方案而言，其中，標(biāo)準(zhǔn)降壓型轉(zhuǎn)換器是最簡(jiǎn)單和最容易實(shí)現(xiàn)的方案，升壓型和降壓-升壓型轉(zhuǎn)換器次之，而SEPIC型轉(zhuǎn)換器則最難實(shí)現(xiàn)，這是因?yàn)樗捎昧藦?fù)雜的磁性設(shè)計(jì)原理，而且需要設(shè)計(jì)者擁有高超的開(kāi)關(guān)模式電源設(shè)計(jì)專長(zhǎng)。終端產(chǎn)品的應(yīng)用決定LED的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，然后再根據(jù)LED的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和輸入電源再合理選擇Buck、Boost、SEPIC（較少用）、或Buck-Boost結(jié)構(gòu)。“一般來(lái)說(shuō)，25W以下選用Buck的較多。更大功率的則傾向于選擇Boost結(jié)構(gòu)。效率的話兩者一般都可以做到85%以上，小功率的LED燈盡量采用集成度高的方案。大功率的方案要選用技術(shù)集成度高的產(chǎn)品。

　　2.3 LED背光驅(qū)動(dòng)

　　LED背光在手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、PowerDVD等小尺寸屏上的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，近幾年也不會(huì)有很高的年復(fù)合增長(zhǎng)率。隨著LED光通量的提高、成本的降低以及LED具有的綠色環(huán)保（CCFL背光含汞）、色域范圍廣、可進(jìn)行局部調(diào)光等特性，符合目前LCDTV高清節(jié)能的發(fā)展需求。因此背光的增長(zhǎng)點(diǎn)將在筆記本、液晶電視等中大尺寸屏上的應(yīng)用。

　　圖3 LED背光驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

　　移動(dòng)手持等顯示產(chǎn)品背光LED驅(qū)動(dòng)IC的選擇，按LCD的面積來(lái)設(shè)定需要LED點(diǎn)光源的個(gè)數(shù);按LED的N串N并的點(diǎn)亮方式來(lái)選擇不同工作原理、不同輸出能力的LED驅(qū)動(dòng)IC;1.8英寸～3.5 英寸手機(jī)用LCM其LED點(diǎn)光源是2顆～4顆LED;3.5英寸～8.0英寸MP3、MP4、PDP、GPS、PND、DPF用LCM其LED點(diǎn)光源是6顆～28顆LED;12.1英寸～15.4英寸筆記本電腦用LCM其LED點(diǎn)光源是48顆～60顆、60顆～72顆LED;手機(jī)有RF怕干擾，因此大多數(shù)不選用以電感器為電能儲(chǔ)存器的DC/DCBoost;沒(méi)有RF 的消費(fèi)電子產(chǎn)品，大多選用DC/DCBoost，因其能輸出較高電壓和有較高效率。常用LED驅(qū)動(dòng)IC的有電荷泵（Charge Pump）、恒流源（Constant current）、電感升壓開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器（DC/DC Boost）。下面是移動(dòng)手持顯示產(chǎn)品背光驅(qū)動(dòng)IC的選擇表。

　　表2移動(dòng)手持顯示產(chǎn)品背光驅(qū)動(dòng)IC的選擇

　　2.4 LED 顯示屏驅(qū)動(dòng)

　　LED顯示屏作為一項(xiàng)高科技產(chǎn)品引起了人們的高度重視，采用計(jì)算機(jī)控制，將光、電融為一體的智能全彩顯示屏已經(jīng)在廣泛領(lǐng)域得到應(yīng)用。其像素點(diǎn)采用LED發(fā)光二極管，將許多發(fā)光二極管以點(diǎn)陣方式排列起來(lái)，構(gòu)成LED陣列，進(jìn)而構(gòu)成LED屏幕。通過(guò)不同的LED驅(qū)動(dòng)方式，可得到不同效果的圖像。因此LED驅(qū)動(dòng)芯片的優(yōu)劣，對(duì)LED顯示屏的顯示質(zhì)量起著重要的作用。LED驅(qū)動(dòng)芯片可分為通用芯片和專用芯片。通用芯片一般用于LED顯示屏的低端產(chǎn)品，如戶內(nèi)的單、雙色屏等。

　　圖4 LED顯示屏系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

　　目前，LED顯示屏專用驅(qū)動(dòng)芯片生產(chǎn)廠家主要有TOSHIBA（東芝）、TI（美國(guó)德州儀器公司）、SONY（索尼）、MBI（聚積科技）、SITI（點(diǎn)晶科技）等。在國(guó)內(nèi)LED顯示屏行業(yè)，這幾家的芯片都有應(yīng)用。

　　由于LED是電流特性器件，即在飽和導(dǎo)通的前提下，其亮度隨著電流大小的變化而變化，不隨著其兩端電壓的變化而變化。專用芯片的最大特點(diǎn)是提供恒流源輸出，保證LED的穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)，消除LED的閃爍現(xiàn)象。具有輸出電流大、恒流等特點(diǎn)，適用于要求大電流、高畫(huà)質(zhì)的場(chǎng)合，如戶外全彩屏、室內(nèi)全彩屏等。

　　LED顯示屏的驅(qū)動(dòng)一般是多通道恒流源（目前多數(shù)為16通道）再加上灰度控制等功能，IC上不集成DC/DC等電源模塊，而在背光和照明驅(qū)動(dòng)中，通道數(shù)會(huì)少一些，而且DC/DC轉(zhuǎn)換模塊通常是IC的一部分。LED顯示屏非常注重屏的刷新速度和圖像表現(xiàn)能力，高匹配度、高刷新率和高分辨率成為判斷一個(gè)LED顯示屏性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)。這要求LED顯示屏驅(qū)動(dòng)IC通道間電流的高一致性、高速的通信接口速率以及恒流響應(yīng)速度。顯示屏驅(qū)動(dòng)的技術(shù)著重于LED灰階線性度及快速的輸出響應(yīng)。背光廠則采用多并多串的架構(gòu)使得需要的操作電壓高達(dá)50V～60V，這會(huì)使驅(qū)動(dòng)IC所需要的工藝技術(shù)提高，在串高電壓后每個(gè)LED的VF的差異度便需要列入考慮，這對(duì)整體的電源效率及定電流（ConstantCurrent）控制會(huì)有很大的影響。

　　下表為L(zhǎng)ED顯示屏幕驅(qū)動(dòng)關(guān)鍵指標(biāo)。

　　表3 LED顯示屏幕驅(qū)動(dòng)關(guān)鍵指標(biāo)

　　2.5 LED汽車照明驅(qū)動(dòng)

　　對(duì)汽車應(yīng)用來(lái)說(shuō)，LED有極大的吸引力，長(zhǎng)壽命、抗震、高效、對(duì)光源良好的控制能力，都是它的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然，相對(duì)于白熾燈，LED需要驅(qū)動(dòng)電路，還有汽車電氣是靠酸鉛蓄電池供電的，是機(jī)械驅(qū)動(dòng)的交流發(fā)電機(jī)充電，這類電池適合白熾燈，不適用LED，因此，設(shè)計(jì)一種穩(wěn)壓性能良好而又低噪聲的驅(qū)動(dòng)電路是十分必要的。汽車電源的變化范圍是很大的，在8V-18V之間，峰值電壓可達(dá)幾十伏。此外，高亮度LED驅(qū)動(dòng)電流大，會(huì)在電阻上產(chǎn)生大量的熱量，使散熱設(shè)計(jì)復(fù)雜化。

　　圖五所示是現(xiàn)代汽車中的各種LED照明應(yīng)用。在汽車內(nèi)部，有幾種采用各種類型LED的“標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)置”照明模塊。有些是單個(gè)LED，而像導(dǎo)航儀表板背光照明等另一些應(yīng)用則需要LED陣列。在外部照明方面，LED也得到了認(rèn)可?，F(xiàn)在超過(guò)40%的中央高位剎車燈已經(jīng)采用紅光LED。另外，奧迪（Audi）2008 A8采用大電流LED陣列作為白天行車燈（DRL）。雷克薩斯（Lexus）600轎車和奧迪R8包括前燈在內(nèi)的全部外部“前向照明”都是由LED完成的。類似地，甚至更多中檔汽車和很多摩托車也采用了彩色LED陣列作為剎車/轉(zhuǎn)向信號(hào)指示燈。

　　圖5 LED照明在現(xiàn)代汽車中的典型應(yīng)用

　　下圖為汽車照明驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

　　圖6 汽車照明驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

　　下表為汽車照明驅(qū)動(dòng)常用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)表格

　　表4汽車照明驅(qū)動(dòng)常用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)表

　　2.6 調(diào)光技術(shù)-模擬、PWM和TRIAC調(diào)光

　　LED調(diào)光解決方案及規(guī)范一直在不斷變化，直到現(xiàn)在還未固定下來(lái)，所以現(xiàn)在市場(chǎng)上存在PWM、模擬及可控硅（TRAIC）三種調(diào)光方案。

　　PWM和模擬方法是其中較簡(jiǎn)單的，但需要構(gòu)建調(diào)光基礎(chǔ)架構(gòu)和新的調(diào)光控制器。模擬調(diào)光方案的缺點(diǎn)是，LED電流的調(diào)節(jié)范圍局限在某個(gè)最大值至該最大值的約10%之間（10:1調(diào)光范圍）。由于LED的色譜與電流有關(guān)，因此這種方法并不適合于某些應(yīng)用。PWM調(diào)光方案則是以某種快至足以掩蓋視覺(jué)閃爍的速率（通常高于100MHz）在零電流和最大LED電流之間進(jìn)行切換。該占空比改變了有效平均電流，從而可實(shí)現(xiàn)高達(dá)3000:1的調(diào)光范圍（僅受限于最小占空比）。由于LED電流要么處于最大值，要么被關(guān)斷，所以該方法還具有能夠避免在電流變化時(shí)發(fā)生LED色偏的優(yōu)點(diǎn)，而在采用模擬調(diào)光時(shí)這種LED色偏現(xiàn)象是很常見(jiàn)的。

　　關(guān)于TRIAC，說(shuō)法不一：

　　TRIAC調(diào)光是業(yè)內(nèi)非常熱的一個(gè)話題，最初，TRIAC調(diào)光器是為白熾燈而設(shè)計(jì)的，但大多數(shù)用戶希望相同的TRIAC調(diào)光器也能對(duì)替代的LED燈進(jìn)行調(diào)光。

　　觀點(diǎn)一：飛兆半導(dǎo)體公司高壓IC產(chǎn)品行銷經(jīng)理SangCheol Her表示看好TRIAC調(diào)光方案的市場(chǎng)前景，可控硅（TRIAC，2線調(diào)光）將成為非常流行的解決方案，因?yàn)檫@種技術(shù)可以完全使用傳統(tǒng)的系統(tǒng)而不需任何改變。而且，它還能夠擴(kuò)展為3線調(diào)光，以避免出現(xiàn)與低功率因數(shù)值相關(guān)的缺陷。”

　　觀點(diǎn)二：Cytech產(chǎn)品及設(shè)計(jì)部工程師徐瑞包認(rèn)為調(diào)制方式的選擇不應(yīng)該決定于LED的功率。而應(yīng)決定于終端產(chǎn)品的應(yīng)用要求。比如，顯示背光或者LED裝飾燈可能會(huì)選用PWM的調(diào)光方式，顏色一致性好，亮度級(jí)別高。但是對(duì)于一般的家用照明或者商業(yè)照明，模擬調(diào)光或者TRIAC也可以選擇，不過(guò)會(huì)產(chǎn)生色偏，并且調(diào)光的級(jí)別會(huì)很低。”Tony Armstrong也指出，最終用戶所采用的調(diào)光方法在很大程度上將由LED本身的最終用途來(lái)決定。例如，在LED用于給顯示器提供背面照明的汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)中，環(huán)境照明的亮度變化范圍是非常寬的，既有陽(yáng)光充足時(shí)的無(wú)比明亮，也有無(wú)月之夜的漆黑一片，可謂千差萬(wàn)別。由于人眼對(duì)于環(huán)境照明條件的輕微變化極其敏感，因此需要3000:1的寬調(diào)光范圍。這將要求LED驅(qū)動(dòng)器電路采用PWM調(diào)光方法。不過(guò)，他補(bǔ)充道：“在LED街燈中，由于這種燈常常要么處于接通狀態(tài)要么處于關(guān)斷狀態(tài)，因而只需要一個(gè)有限的調(diào)光范圍即可。在這種場(chǎng)合中，僅需采用一種簡(jiǎn)單的模擬調(diào)光法便能滿足要求。”

　　觀點(diǎn)三：安森美半導(dǎo)體中國(guó)區(qū)高級(jí)應(yīng)用經(jīng)理鄭宗前認(rèn)為市場(chǎng)上TRIAC調(diào)光器的應(yīng)用方案應(yīng)該只是過(guò)渡性的，長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)說(shuō)，應(yīng)該會(huì)用PWM調(diào)光。主要的三點(diǎn)決定性因素為：1）用PWM 調(diào)光從零到最光，都不會(huì)有閃爍的現(xiàn)象。2）性能會(huì)更好。因?yàn)檎{(diào)光輸出功率采用了功率因數(shù)校正電路，這是配合全球?qū)艄獠捎霉β室驍?shù)有強(qiáng)制性的要求，雖然一般從25 W開(kāi)始有這要求，但美國(guó)要求燈光從零瓦起已需強(qiáng)制性功率因數(shù)校正電路。如采用TRAIC調(diào)光將犧牲功率因數(shù)和增加了電路的復(fù)雜性。因此，采用PWM調(diào)光可以提供最好性能的選擇，也是未來(lái)的趨勢(shì)。3）成本會(huì)更好。用PWM調(diào)整占空比，不需要太多額外的控制電路成本。” 英飛凌科技有限公司電源管理業(yè)務(wù)部產(chǎn)品市場(chǎng)總監(jiān)Alexander Sommer也表示看好PWM調(diào)光方案前景，他說(shuō)：“與模擬調(diào)光方法相比，LED的PWM調(diào)光方法有以下優(yōu)點(diǎn)：1）效率更高;2）不管調(diào)光程度有多大，允許LED一直在優(yōu)化的和恒定的電流下工組;3）在整個(gè)調(diào)光范圍內(nèi)LED顏色色調(diào)保持一致（顏色色調(diào)像流明輸出一樣隨LED工作電流而變化）。”

　　為了在連續(xù)調(diào)光時(shí)實(shí)現(xiàn)無(wú)閃爍，大多數(shù)客戶喜歡選擇PWM調(diào)光，因?yàn)樗商峁└蟮恼{(diào)光范圍和更好的線性度。取決于你正在使用的調(diào)光頻率，閃爍現(xiàn)象可以降到最小。模擬調(diào)光更容易實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樗恍枰粋€(gè)DC電壓就可以無(wú)閃爍地對(duì)LED進(jìn)行調(diào)光。對(duì)于由多個(gè)LED構(gòu)成的大功率照明應(yīng)用，確保每個(gè)LED具有均勻的亮度且不產(chǎn)生任何閃爍也成為了主要的設(shè)計(jì)障礙，但PWM方法很容易解決調(diào)光時(shí)的閃爍問(wèn)題。

　　如前所述，小于25W的LED照明應(yīng)用主要是替換標(biāo)準(zhǔn)白熾燈和鹵素?zé)?。在這一功率范圍上，最可能的一個(gè)應(yīng)用就是替代由基于TRIAC（雙向可控硅）的逐步削減入墻式調(diào)光器控制的白熾燈或節(jié)能燈。目前市場(chǎng)上有前沿和后沿削減調(diào)光器，這為整體兼容性帶來(lái)了挑戰(zhàn)，因?yàn)閺腅MI的角度來(lái)看TRIAC調(diào)光是很差的。

　　“對(duì)于要求最佳性價(jià)比的非調(diào)光應(yīng)用，使用像英飛凌NCP6561這樣的DCM PFC的單級(jí)PFC反激拓?fù)涫且粋€(gè)合適的選擇。”英飛凌科技有限公司電源管理業(yè)務(wù)部產(chǎn)品市場(chǎng)總監(jiān)Alexander Sommer認(rèn)為，“25W及以上功率范圍LED照明應(yīng)用面向更多的專業(yè)市場(chǎng)。調(diào)光控制方法的選擇將取決于它是替代型還是新安裝型。數(shù)字照明控制（如DALI或無(wú)線解決方案）允許對(duì)調(diào)光水平進(jìn)行更精確的控制、以及更多的功能，如日光下調(diào)光和占空比感應(yīng)。替代型安裝可能要求兼容舊的模擬1-10V調(diào)光控制器。”。

　　第3章 Led驅(qū)動(dòng)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析-專家觀點(diǎn)

　　觀點(diǎn)一：目前LED驅(qū)動(dòng)在室內(nèi)照明上的難點(diǎn)主要在與市電兼容和散熱方面

　　目前LED驅(qū)動(dòng)在室內(nèi)照明上的難點(diǎn)，主要在與市電兼容和散熱方面：在路燈方面主要是高低溫可靠性，在背光驅(qū)動(dòng)方面主要是效率和電流穩(wěn)定性。當(dāng)然其他綜合性能也很重要。--金宇杰（恩智浦半導(dǎo)體大中華區(qū)多重市場(chǎng)產(chǎn)品部市場(chǎng)總監(jiān)金宇杰）

　　觀點(diǎn)二：為了保護(hù)LED照明的優(yōu)勢(shì)，LED驅(qū)動(dòng)必須可靠、高效、安全（能夠承受多種故障條件）、低成本，并且還要能夠易于實(shí)現(xiàn)。

　　為了保護(hù)LED照明的優(yōu)勢(shì)，LED驅(qū)動(dòng)必須可靠、高效、安全（能夠承受多種故障條件）、低成本，并且還要能夠易于實(shí)現(xiàn)。另外，LED燈具設(shè)計(jì)中，物理設(shè)計(jì)也非常重要，特別是在形狀和適應(yīng)性方面。另外，LED燈具的散熱能力也非常重要，需要良好地處理散熱，保證LED及LED驅(qū)動(dòng)器的高可靠性。而針對(duì)不同的LED照明應(yīng)用，首先需要選擇恰當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如功率小于100 W的中低功率LED照明應(yīng)用首選反激拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而為了提供更高能效，諧振半橋雙電感加單電容（HB LLC）則是首選的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。此外，還要注意產(chǎn)品目標(biāo)市場(chǎng)的能效規(guī)范問(wèn)題。若有需要，還要考慮功率因數(shù)校正（PFC），提供相應(yīng)的LED驅(qū)動(dòng)解決方案。安森美半導(dǎo)體提供各種高能效的方案，滿足LED燈具驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)所需。--蔣家亮：（安森美半導(dǎo)體亞太區(qū)電源管理部市場(chǎng)推廣經(jīng)理蔣家亮）

　　觀點(diǎn)三：LED驅(qū)動(dòng)器的發(fā)展面臨兩大技術(shù)障礙：散熱和尺寸

　　LED驅(qū)動(dòng)器的發(fā)展面臨兩大技術(shù)障礙：散熱：LED在工作時(shí)溫度會(huì)升高，因此LED應(yīng)用需要使用不會(huì)加重散熱問(wèn)題的高能效電源。尺寸：將電源順利裝入LED燈座是一個(gè)持續(xù)的挑戰(zhàn)。PI的LED驅(qū)動(dòng)器IC能效極高且高度集成，因此可使設(shè)計(jì)師輕松克服上述兩方面的挑戰(zhàn)。--PI公司市場(chǎng)營(yíng)銷部副總裁 Doug Bailey

　　觀點(diǎn)四：LED驅(qū)動(dòng)IC的技術(shù)難點(diǎn)是高恒流精度、Vin的寬電壓范圍、晶圓片的高壓工藝、芯片內(nèi)置MOS的散熱。

　　LED驅(qū)動(dòng)IC的技術(shù)難點(diǎn)是高恒流精度、Vin的寬電壓范圍、晶圓片的高壓工藝、芯片內(nèi)置MOS的散熱。隨著大批歐美著名集成電路公司有多年設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的海歸人員回國(guó)效忠，本土集成電路公司設(shè)計(jì)的電源芯片水平已完全接近國(guó)外同類水平，并具有很好的性價(jià)比和競(jìng)爭(zhēng)能力;目前國(guó)外公司的LED驅(qū)動(dòng)IC在耐壓方面還占有一定的優(yōu)勢(shì)，本土IC還需加倍努力。--華潤(rùn)矽威科技有限公司的市場(chǎng)部經(jīng)理顏重光

　　觀點(diǎn)五：在圖像和背光方面需要非常高的色彩一致性，這是我們研究的重點(diǎn)，顏色的一致性是我們需要的結(jié)果，反之并不是必須要關(guān)心電流誤差。

　　LED驅(qū)動(dòng)在不同的應(yīng)用需求有很大的不同，我們是針對(duì)性的來(lái)研究每一個(gè)LED應(yīng)用領(lǐng)域，在圖像和背光方面需要非常高的色彩一致性，這是我們研究的重點(diǎn)，我們總是責(zé)怪恒流精度和散熱問(wèn)題這是不對(duì)的。顏色的一致性是我們需要的結(jié)果，反之并不是必須要關(guān)心電流誤差。

　　在照明方面，長(zhǎng)運(yùn)通公司發(fā)展內(nèi)置恒流技術(shù)的LED封裝架構(gòu)，分布式恒流技術(shù)結(jié)構(gòu)，走出一條全新的創(chuàng)新之路，使得恒流問(wèn)題不再是終端客戶關(guān)心的重點(diǎn)，雖然還沒(méi)有廣泛的被業(yè)界承認(rèn)，但是訂單已經(jīng)排到2010年。--深圳市長(zhǎng)運(yùn)通集成電路設(shè)計(jì)有限公司 技術(shù)總監(jiān)

　　第4章：19家公司 2009 LED驅(qū)動(dòng)IC新品羅列分析

　　本章節(jié)整合了2009年度部分優(yōu)秀LED驅(qū)動(dòng)IC廠商推出的新品，并對(duì)各應(yīng)用領(lǐng)域的新品進(jìn)行了性能的分析和大致的比較。根據(jù)應(yīng)用范圍將這些IC 分成了以下幾類：

　    LED普通照明驅(qū)動(dòng)IC

　　LED閃光燈系列驅(qū)動(dòng)IC

　　顯示屏系列驅(qū)動(dòng)IC

　　大中尺寸背光照明驅(qū)動(dòng)IC

　　中小尺寸背光照明驅(qū)動(dòng)IC

　　這些廠家包括：

　　TI 美國(guó)德州儀器公司

　　ADI 美國(guó)模擬器件公司

　　NS美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司

　　Linear凌力爾特公司

　　Fairchild飛兆半導(dǎo)體公司

　　Onsemi 安森美半導(dǎo)體

　　Supertex美國(guó)超科公司

　　Maxim 美國(guó)美信集成產(chǎn)品公司

　　NXP 恩智浦半導(dǎo)體

　　MPS 美商茂力公司

　　Micrel 麥瑞半導(dǎo)體公司

　　Orient-Chip燦瑞半導(dǎo)體

　　Diodes 美臺(tái)二極體股份有限公司

　　Exar 公司

　　Austriamicrosystems奧地利微電子

　　Macroblock 臺(tái)灣聚積科技公司

　　Anpec臺(tái)灣茂達(dá)電子公司

　　Richtek立锜科技

　　杭州士蘭微電子有限公司