在LED照明市場的強勁驅動下,也帶動LED驅動市場成長,LED驅動規模逐漸攀升,據市場研究機構預測,LED驅動IC市場營收規模將由2010年的近20億美元,在2015年達到近35億美元,期間平均復合年成長率為12%。該機構并指出,LED照明所需的LED驅動IC,會是該市場的成長主力,照明、汽車頭燈等LED的新興應用市場大量涌現,掀起了LED的又一波應用狂潮。
不過StrategiesUnlimited也指出,LED驅動市場規模擴大的同時,可能伴隨產品價格的下滑;此外,AC-LED產品雖使得所需驅動IC數量縮小、甚至不需要驅動IC,但并不會對預測期間的該市場營收產生顯著沖擊,甚至有助于加速LED照明產品市場滲透率成長。StrategiesUnlimited估計照明用LED驅動IC市場成長率,在2010~2015年間可達40%;該領域技術所面臨挑戰包括可調光技術、省電效能、功率因子與價格。
LED驅動電源的使用現狀
標準電燈正在經歷一場革命。出于保護能源和應對全球氣候變暖的考慮,美國一些州和其它一些國家已經禁止使用低能效的白熾燈泡。各種新技術正紛紛被用于替換白熾燈泡,其中緊湊型真空熒光燈(CFL)是主要替代方案。盡管這種CFL燈的功耗僅為白熾燈的20%,但卻含有有毒物質汞。相比之下,LED燈可以提供更高效和更環保的解決方案。
LED最初的商業應用出現在上世紀七十年代,但因其光輸出極低,應用范圍也僅限于指示燈和計算器顯示屏等領域。如今,能夠產生白光的高功率LED在效率方面不斷得以提升,價格也在逐年下降,因此它已成為主流照明應用值得考慮的選擇之一。
通過全球LED技術領導廠商對材料、工藝和封裝技術的努力改進,高亮度LED的發光效率和性能得到了顯著提升,除了傳統的背光和顯示面板市場外,高亮度LED開始走向室內外普通照明、汽車內外照明、探照燈、交通燈等全新應用。這些都預示著LED驅動電源將有一個廣闊的應用前景。
LED驅動電源面臨的問題:在LED大放異彩的同時,LED驅動電源器則是LED產業鏈的發展的保障,LED電源的品質直接制約了LED產品的可靠性,因此,在LED產業鏈逐步完善的今日,LED驅動電源的成熟也至關重要。由于LED是特性敏感的半導體器件,又具有負溫度特性,因而在應用過程中需要對其進行穩定工作狀態和保護,從而產生了驅動的概念。LED器件對驅動電源的要求近乎于苛刻,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伏的低電壓驅動,必須要設計復雜的變換電路,不同用途的LED燈,要配備不同的電源適配器。國際市場上國外客戶對LED驅動電源的效率轉換、有效功率、恒流精度、電源壽命、電磁兼容的要求都非常高,設計一款好的電源必須要綜合考慮這些因數,因為電源在整個燈具中的作用就好比像人的心臟一樣重要。
但是在市場一片繁榮的背景下,LED產品質量良莠不齊,對驅動電源的要求混亂,市場上LED產品如火如荼的發展態勢下,就LED驅動電源企業而言,目前面臨幾個挑戰。首先是驅動電路整體壽命,尤其是關鍵器件如電容在高溫下的壽命直接影響到電源的壽命。其次是LED驅動器應挑戰更高的轉換效率,尤其是在驅動大功率LED時更是如此,因為所有未作為光輸出的功率都作為熱量耗散,電源轉換效率的過低,影響了LED節能效果的發揮。第三,以大調光比高效率地對LED調光,同時能夠保證在高和低亮度時顏色特性恒定。
爭奪應用“潛力股”IC架構掀革新
在環保呼聲高漲的今天,節能照明技術已經越來越受到大眾的重視,歐、美許多國家甚至立法以規范照明管理。LED照明技術以其低功耗、長壽命的優勢當之無愧的成為了節能照明技術的“排頭兵”。
除了演出照明、景觀照明、住宅照明、防火照明等傳統照明市場之外,汽車前燈照明市場也是LED照明技術發展的大好空間。TonyArmstrong甚至認為:增長最快的LED驅動器集成電路市場是汽車前燈照明,從現在到2011年,年復合增長率將超過150%。一個流行的應用領域是很多汽車和卡車的儀表板背光照明、內部照明和剎車燈。豪華型汽車制造商正在越來越多地采用最新的固態LED照明技術,用這些更輕、更小和更耐用的器件提供內部和外部照明,以提高未來車型的美感。
于是針對各種照明應用,如何提高LED發光效率成為LED驅動廠商們目前最為關注的話題。為了盡快推動LED照明市場的快速增長,各個廠商也相繼推出了一系列優秀的LED驅動產品。由于發光二極體(LED)驅動積體電路(IC)架構掀革新。LED驅動IC商已開始部署高功率LED驅動IC方案,將金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)獨立于LED驅動IC封裝外,以因應商業照明市場日益高漲的高瓦數照明需求。
LED驅動IC顧名思義,即是應用于在LED上的驅動芯片,主要是用來控制通過LED的電流,以達到使LED發光的效果,受惠于LED的應用面不斷擴大,LED驅動IC的發展也不斷進步,產業規模持續擴大,成長性值得期待。
LED發光原理是將電能轉換為光,也就是對化合物半導體施加電流,透過電子與電洞的結合,過剩的能量會以光的形式釋出,達成發光的效果。由于發光亮度由電流大小決定,通過LED的電流越強,亮度就越亮,因此,電流的穩定度將影響LED發光的質量,一般在控制LED電流的方法會采用供應固定電壓的方式,并以電阻的方式調整通過LED的電流強度,這是成本最低的解決方案,這樣做的缺點是,電阻不但增加功耗,無法達到節電的效果,也會增加熱能,降低LED壽命,同時,當電源供應來源的電壓產生變化時,無法及時調整通過LED的電流量,因而可能產生LED發光不穩定的現象。
由于控制LED電流的要求提升,LED驅動