浅谈LED驱动技术趋势

作为一种新型半导体光源，LED的诞生引发了人类第四次照明方式的革命。在一些发达国家，节能环保的LED早已深入人心，并开始大规模普及。伴随着中国低碳经济概念的兴起，中国作为世界第一人口大国，政府对LED光源的利用也备加推崇。据统计，2011年中国LED照明市场规模为211.4亿元，比上年增长32.6%，最近几年始终保持着高速平稳的增长态势。
随着国外LED市场的不断成熟，行业竞争日益加剧，全球LED产业出现了由欧美向亚太地区转移的新趋势。美国科锐、德国欧司朗等世界LED巨头纷纷落户中国，集体亮相“慕尼黑上海电子展”，在分享中国巨大市场的同时，也带来了世界领先的制造技术和生产工艺。相比之下，中国本土LED企业虽然起步晚，但历经多年发展实力日益增强，并开始向高端市场发起冲击。
散热、可靠性和安规需要重点考虑
众所周知，LED驱动模块工作环境温度较高，且模块散热条件较差，从而导致LED驱动电路一直在较高温度下工作，这会导致LED应用可靠性降低、使用寿命缩短等一系列问题，因此散热不得不重点考虑;可靠性和安规是很容易被有意忽略的部分，尤其是在强制执行相关规定前，为了降低成本，部分LED照明厂商会省略可靠性和安规方面电路;但这恰恰是LED照明产业能否长久发展的根本，也是LED驱动芯片厂商设计能力的体现，不同的芯片厂商提供的方案，增加这部分电路增加的成本差别很大。
LED需要丰富的电源转换与驱动方案
在“慕尼黑上海电子展”上，安森美半导体照明市场技术行销经理林志彦表示，LED本质上是低压器件，根据色彩及电流的不同，其正向压降可能在2~4.5V之间变化，而且LED需要以恒流来驱动，从而确保提供所要求的发光强度和色彩。与此同时，LED应用多种多样，需要采用不同的电源来供电，如高压AC-DC、中等电压DC-DC以及低压DC-DC等。
这就要求根据具体应用要求，采用适合的电源转换及LED驱动方案来驱动LED，如开关型驱动器、线性驱动器、线性恒流稳流器(CCR)，以及高压开关电源方案、功率因数校正(PFC)控制器，甚至是新颖的照明管理集成电路(LMIC)，以配合具体应用需求，提供高能效及高可靠性，帮助发挥LED的长寿命优势。
离线式电源驱动促进应用
“慕尼黑上海电子展”的展商凌力尔特电源产品部产品市场总监Tony Armstrong称，特别是在驱动HB(高亮度)LED的场合，通过运用一种满足输入电压范围以及所需输出电压和电流要求的转换拓扑结构，凌力尔特的LED驱动器IC能够提供适合诸多不同类型LED配置的足够电流和电压。
具体来看，仅用离线式电源驱动LED就可使应用呈指数性地飞速增长，因为不管是商用建筑还是居民住宅中，这种形式的电源都可以非常便利地得到。虽然LED灯的更换附属装置相对简单，最终用户很容易安装，但是对LED驱动器IC的新要求却极大地提高了。由于LED需要一个良好调节的恒定电流源以提供恒定的光输出，所以用AC输入电源为LED供电需要采取一些特殊的设计方法，要满足一些非常特别的设计需求。
智能调光方案
NXP半导体也是智能调光的积极推动者。其大中华区照明产品市场经理张伟超在“慕尼黑上海电子展”上介绍道，对于LED照明驱动器厂商，设计的方案需要更大限度地提升性能，包括PFC、THD、效率、输出恒流精度等关键性能，同时减少电路板空间需求，降低设计复杂性和系统成本。
同时，随着LED住宅和商业照明应用的发展，调光的需求增大，但白炽灯用到的可控硅调光仍然会存在，所以驱动IC的架构设计中需要面对更广泛的调光兼容性问题。
为了更好的促进LED供应商和行业客户之间的互动，搭建一个探讨技术创新的平台，“慕尼黑上海电子展”将于2013年同期举办 “国际LED创新论坛”。届时，将有业内领军企业代表、资深专家围绕LED热点技术、最新应用领域、市场发展方向等进行深入交流。