高品質管理使LED驅動更高效可靠
導讀:為LED驅動提供高效可靠的電源轉換方案,如將TV中的AC-DC電源轉換與LED驅動整體考慮,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,必須要求低導通電阻,但是LED燈條需要高壓驅動,高電壓、低導通電阻與成本之間的折中是一個技術課題。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/200096.htm目前,LED驅動的技術發(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主要的技術挑戰(zhàn)在于,如何真正實現(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、大電流驅動型器件,應用時會產(chǎn)生大量的熱量,其應用環(huán)境也變化多樣,因此,其面臨以下技術挑戰(zhàn):為LED驅動提供高效可靠的電源轉換方案,如將TV中的AC-DC電源轉換與LED驅動整體考慮,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,必須要求低導通電阻,但是LED燈條需要高壓驅動,高電壓、低導通電阻與成本之間的折中是一個技術課題。
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)勢和市場應用面的不斷擴大,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年內維持在20~30%;第二階段是在3年后成為消費必須品,其年增長率將達到50~80%.LED應用市場的普及將同步帶動LED驅動的穩(wěn)步和高速增長。
他進而表示,不同功率和應用的LED需要專業(yè)對應的LED驅動技術。例如,LED屏幕和LED背光,需要精準的電流和時間控制技術來實現(xiàn)亮度和灰階特性,需要高效的灰度和色彩調制技術;而LED車燈則側重于快速點亮、更嚴格的光衰控制、大功率可靠性和色溫控制技術,使用環(huán)境更為惡劣。
盧世勇認為,LED主要應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用普及加速,因此,市場對LED驅動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重點關注LED背光市場(圖1),產(chǎn)品線提供從3.5寸智能手機到46寸LCD TV范圍內的各尺寸LCD面板的LED背光驅動方案。LED驅動技術與AC-DC電源技術相結合,提供高效、可靠的整體解決方案,是未來LED驅動技術發(fā)展趨勢。
圖1:白光LED驅動在LCD背光上的應用
LED按照市場應用來分,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動,但不同應用領域對LED驅動IC的要求側重點不同。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、轉換效率以及系統(tǒng)成本等。液晶面板背光在設計上主要考慮多路LED燈條之間的電流匹配、PWM調光精度與線性度、LED短路/斷路保護、功率器件短路保護、過熱/過壓/過流/欠壓保護等。
日月成針對LED驅動的挑戰(zhàn)采取了以下對策:精準高效的專利驅動技術;先進的PFC和EMI管理技術;以及優(yōu)異的設計與制造技術。趙一塵強調,目前,有許多電源芯片供應商加入到LED驅動領域,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,即缺乏對LED的真正了解和把握。日月成的優(yōu)勢特點在于:長期的LED驅動技術開發(fā)經(jīng)驗與大量的市場經(jīng)驗積累;在功率集成與產(chǎn)品綜合效率上獨具特色;在EMI技術上形成特點:恒流控制與PWM調制技術(圖2);以及高可靠與品質管控。
圖2:峰值電流但環(huán)路控制PWM模式LED驅動芯片
德信公司針對LED驅動的挑戰(zhàn),則采用了先進的高壓CDMOS工藝制程。其導通電阻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驅動IC已應用在手機、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:可靠性高,具有外圍器件損壞、短路保護,LED開路/短路保護、過流/過壓/過溫保護;LED電流匹配性可達±1.5%;調光線性度為1%~100%;開啟時間低至2us,可獲得極佳的對比度;抗干擾能力強,對因PCB布局不佳引起的地噪聲有很好的抑制作用;轉換效率高至92%;內置恒流源,可以降低系統(tǒng)成本。德信LED閃光燈驅動適用于500萬像素以上的鏡頭補光,具有輸出電流大(雙通道1.5A輸出)、外圍應用簡單(僅一顆1μH電感、3個陶瓷電容和1個電阻)以及應用靈活方便(帶I2C接口,可方便配置各種閃光模式)的優(yōu)點。
最后,在談到未來將會有哪些更新的LED驅動產(chǎn)品推出時,趙一塵表示,日月成在LED驅動技術上不斷推成出新,尤其是在LED屏幕驅動技術和解決方案上領先同行。未來,日月成的LED驅動新產(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亮化驅動與控制;以及高效、高性價比LED燈驅動等。盧世勇則表示,針對42寸以上的LCD以及3D TV應用,EUTECH即將推出內置恒流源的8通道、200mA/通道、65V LED驅動。
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