Marvell全系統(tǒng)智能LED方案助力LED照明邁入大眾市場

剛剛過去的2011年被LED業(yè)內(nèi)人士形象的稱為“鬧騰的LED”，中國LED市場險象環(huán)生，歐美廠商率先敲響營收季減預(yù)警，巨頭搶灘中國LED照明市場，LED芯片步入“量漲價跌”通道，鈞多立“閃電倒閉”引發(fā)連鎖反應(yīng)，淘汰白熾燈“揭開面紗”，LED企業(yè)上演年終IPO上市潮。價格戰(zhàn)、品質(zhì)戰(zhàn)混為一談，上下游之間模糊不清，到處都是紅海。

有業(yè)內(nèi)人士說，2011年LED庫存過大，會使2012年的市場不如2011年。對此觀點(diǎn)，Marvell公司全球技術(shù)行銷高級經(jīng)理Lance Zheng有不同看法，“國內(nèi)裝機(jī)量非常多，這個是造成產(chǎn)能過剩的原因，但提高光效會是刺激LED行業(yè)發(fā)展的非常好的方式，因?yàn)楣庑б惶岣咚玫腖ED數(shù)量就會小，因此能降低成本，促進(jìn)LED市場發(fā)展。至于說2012年整個產(chǎn)業(yè)應(yīng)該還是保持增長，這里的亮點(diǎn)就是LED照明。”他在深圳易維訊公司舉辦的“2012產(chǎn)業(yè)和技術(shù)展望媒體研討會”上這樣表示。

2012是LED照明市場起飛的關(guān)鍵年

Lance指出，2011年整個照明市場增長超過 40%，隨著各國在今年開始逐步淘汰白熾燈，2012年成為LED照明市場起飛的關(guān)鍵年，LED燈泡、燈具成長會非常好，特別是商業(yè)照明，成長尤其迅速，未來隨著LED芯片價格和相關(guān)零部件價格的下降，成長將會進(jìn)一步加速。

他指出，雖然中國市場對LED燈泡需求還沒有歐美那么大，普及可能要慢幾年，但有一點(diǎn)要注意，LED燈泡制造70%在中國，研發(fā)能力也很強(qiáng)，很多是銷往歐美等國。因此，中國在推動LED照明向大眾市場普及的過程中將扮演重要角色。

不過，雖然前景光明，但LED光源以及驅(qū)動成本仍非常高，因此LED燈價格仍比較昂貴，這也是LED照明遲遲不能邁入大眾市場的原因。2012年，LED照明廠商要如何突破重圍，為大眾市場的LED照明帶來曙光呢？

“將創(chuàng)新應(yīng)用于LED驅(qū)動器從而以更低的成本提供高能效和高品質(zhì)光輸出，推動LED照明的大規(guī)模普及是Marvell的使命。”Lance介紹說，“Marvell擁有很多先進(jìn)的LED驅(qū)動技術(shù)，并且這些LED驅(qū)動芯片是建立在模數(shù)混合的架構(gòu)上。另外Marvell有最領(lǐng)先的無線通訊技術(shù)，可以和LED照明控制結(jié)合在一起，向客戶提供全套系統(tǒng)設(shè)計，可幫助中國廠商以最低的BOM成本、最佳的性能優(yōu)勢以及最快速度實(shí)現(xiàn)LED照明產(chǎn)品的推廣。”

圖1：Marvell全球技術(shù)行銷高級經(jīng)理Lance Zheng看好2012年LED照明市場。

獨(dú)有DSP內(nèi)核 + OTP深度調(diào)光曲線調(diào)整

Marvell針對LED照明市場最新推出的高度集成的88EM8183 LED驅(qū)動器IC采用了Marvell獨(dú)特的混合信號架構(gòu)和先進(jìn)的調(diào)光控制技術(shù)，提供高品質(zhì)光輸出且調(diào)光性能可與白熾燈媲美?？善交貙?shí)現(xiàn)低至1% LED電流的深度調(diào)光，相比之下，同類LED驅(qū)動器解決方案一般僅能實(shí)現(xiàn)10%至20%的調(diào)光。以這種幅度調(diào)光，人眼感覺不到光強(qiáng)有很大的變化，因此88EM8183顯著提高了性能。

所謂混合架構(gòu)就是每個芯片里面都有DSP內(nèi)核，可以固化算法。除了DSP內(nèi)核，芯片內(nèi)部

還有一個OTP用以存儲少量參數(shù)值，可以根據(jù)不同需要，調(diào)整調(diào)光曲線。

Lance 透露：“最初我們設(shè)計芯片的時候，是根據(jù)美國國家電氣制造商協(xié)會SSL 6（NEMA SSL 6）調(diào)光標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的。在這個標(biāo)準(zhǔn)里面，對調(diào)光曲線沒有定義，但是定義了一個范圍，在這個范圍的中間有一條曲線，要求就是最好能做到和白熾燈曲線相吻合。我們采取的措施是在通過內(nèi)置OTP以及外部DIM電阻結(jié)合，調(diào)整調(diào)光的線性度向白熾燈曲線靠近，這樣可以做到非常深度（低至1%），相比之下，同類LED驅(qū)動器解決方案一般僅能實(shí)現(xiàn)10%至20%的調(diào)光。所以說這個曲線是相當(dāng)不錯的。”

88EM8183與超過110種不同的LED調(diào)光器兼容

消費(fèi)者用LED節(jié)能燈取代白熾燈等傳統(tǒng)照明解決方案的同時，也希望得到同樣或更好的照明體驗(yàn)。不幸的是，他們常常發(fā)現(xiàn)LED燈在調(diào)光能力上有問題，因此覺得LED燈幾乎不能調(diào)光或調(diào)光時會閃爍。很多LED燈與家中已安裝的壁式調(diào)光器也不兼容。Marvell最新的88EM8183深度調(diào)光單級交流/直流LED驅(qū)動器IC為OEM廠商和ODM廠商提供了兼容性最廣泛的調(diào)光解決方案，該IC與全球市場上絕大多數(shù)調(diào)光器都兼容，而且提供卓越的光輸出質(zhì)量，可提高消費(fèi)者的滿意度，減少退貨。

據(jù)悉，為了確保88EM8183 IC的調(diào)光兼容性，Marvell工程師與照明控制行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者Lutron公司緊密合作，測試了Lutron提供的各種調(diào)光器，其中包括C•L系列調(diào)光器，該系列調(diào)光器可同時用于LED和傳統(tǒng)照明燈。

BOM材料減少一半！

此外，88EM8183可實(shí)現(xiàn)將LED驅(qū)動器所需組件數(shù)減少一半以上，從而極大地減小了所需的電路板面積，因此能夠幫助OEM和ODM適應(yīng)各種外形尺寸的LED燈，例如A19、PAR、BR、GU10和Candle，而且不會有損調(diào)光性能。

圖2：A19 LED球泡燈驅(qū)動方案。

如上圖3所示，Marvell的全系統(tǒng)參考設(shè)計板總共只需33個元件，相比之下，目前市面上流行的方案多達(dá)70多個元器件。這樣整體方案的成本可以降低30-40%。而用88EM8183驅(qū)動，單面PCB就可以做到，可靠性自然也提高了。除此之外，相比其他公司接近80%的效率，Marvell 88EM8183能達(dá)到85%；并提供高與0.95的PF以及低于20%的THD。“美國一些電力公司對諧波失真小于20%的方案會有補(bǔ)貼，THD小，無形中也給終端客戶降低了購買成本。”他表示。

88EM8801：第一款雙通道智能LED驅(qū)動芯片

不久前，Marvell還推出了全球第一款雙通道智能LED驅(qū)動芯片88EM8801，可用于開發(fā)通用消費(fèi)類市場目前還較昂貴的更高端照明產(chǎn)品，還可減少實(shí)現(xiàn)高端照明功能所需的工程投入，加快高品質(zhì)專業(yè)和消費(fèi)類LED照明技術(shù)的大規(guī)模市場應(yīng)用步伐。

88EM8801是同類產(chǎn)品中第一款可處理雙通道LED的驅(qū)動器，具有多種獨(dú)特的差異化特性。該芯片內(nèi)置四個大功率MOSFET、一個I2C接口和一個OTP存儲器塊，可以精確和有效地進(jìn)行每個LED串的電流控制。這是通過在OTP存儲器寫入校準(zhǔn)和補(bǔ)償數(shù)據(jù)或通過經(jīng)由PWM和I2C接口的調(diào)光控制信號來實(shí)現(xiàn)的，可達(dá)到產(chǎn)品光輸出的一致性。由于高集成度，88EM8801省去了諸如MOSFET和整流二極管等大部分外部元件，極大地節(jié)省了材料清單（BOM）成本和電路板空間。此外，88EM8801配置了雙通道同步整流降壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可提供高達(dá)95%的效率。

除了可減小LED驅(qū)動電路的尺寸、降低設(shè)計復(fù)雜度和成本外，智能的88EM8801在帶來高品質(zhì)光輸出的同時降低了LED元件開銷，這部分成本一般占據(jù)LED燈泡總成本的60%。憑借Marvell的雙通道驅(qū)動技術(shù)，可混合和控制不同顏色的LED，以實(shí)現(xiàn)很高的色顯指數(shù)（CRI）和光效。

圖3：Marvell針對88EM8801提供的demo板。

獨(dú)創(chuàng)的全系統(tǒng)智能LED照明平臺

Marvell新型智能LED照明平臺體現(xiàn)了Marvell對綠色照明應(yīng)用的前瞻性眼光，它的目標(biāo)是為OEM提供一個完整的軟硬件解決方案，使得他們可以用更少的時間和更低的成本來開發(fā)產(chǎn)品并投入市場。同時，該平臺是一個綠色節(jié)能方案，它包含了基于Marvell的創(chuàng)新LED驅(qū)動芯片的發(fā)光二級管（LED）照明組件以及ZigBee網(wǎng)絡(luò)、ZigBee/WiFi無線網(wǎng)關(guān)以及智能照明軟件。這些組件共同提升系統(tǒng)能效，并保證高質(zhì)量LED照明以促進(jìn)環(huán)保和便捷的生活方式。

圖4：Marvell智能 LED照明管理平臺示意圖。

Marvell智能 LED照明管理平臺提供了完全集成的LED照明和無線控制系統(tǒng)，因此不論是易用性的提升還是安裝成本的降低都趨向于極致，大大簡化了使用和維護(hù)難度，使得非專業(yè)人員也能輕松應(yīng)對。該平臺的一大特色是允許終端用戶可以使用智能手機(jī)和平板電腦方案，使他們可以方便地從任何地方管理、分析并維護(hù)一個更具性價比的數(shù)字照明方案。

這種智能LED照明平臺可以顯著地節(jié)約商業(yè)和住宅用電。并且隨著新的LED照明應(yīng)用的推出，用戶還可以添加更多安全功能以及增強(qiáng)遠(yuǎn)程管理的體驗(yàn)，如高質(zhì)量的照明調(diào)整、氣氛和現(xiàn)場的控制等。

圖5：Marvell中國區(qū)市場部經(jīng)理關(guān)振源在現(xiàn)場演示用手機(jī)通過WiFi對LED燈調(diào)光。