LED照明驅(qū)動市場現(xiàn)狀及技術(shù)發(fā)展趨勢

一，LED驅(qū)動電源的使用現(xiàn)狀

標(biāo)準(zhǔn)電燈正在經(jīng)歷一場革命。出于保護(hù)能源和應(yīng)對全球氣候變暖的考慮，美國一些州和其它一些國家開始禁止使用低能效的白熾燈泡。各種新技術(shù)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(zhì)汞。相比之下，LED燈可以提供更高效和更環(huán)保的解決方案。

LED最初的商業(yè)應(yīng)用出現(xiàn)在上世紀(jì)七十年代，但因其光輸出極低，應(yīng)用范圍也僅限于指示燈和計算器顯示屏等領(lǐng)域。如今，能夠產(chǎn)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(yīng)用值得考慮的選擇之一。預(yù)計隨著LED技術(shù)的發(fā)展，到2012年其發(fā)光效率將達(dá)到150流明/瓦，1000流明的成本將不足5美元(資料來源：OIDA)，屆時LED有望成為室內(nèi)照明的主要來源。

2008年的北京奧運會通過眾多具體的產(chǎn)品形態(tài)和新技術(shù)的應(yīng)用為綠色奧運、科技奧運、人文奧運等理念做了完美詮釋。LED顯示產(chǎn)品，在2008年北京奧運會的廣泛應(yīng)用，更是光芒閃爍，為2008北京奧運會增添了絢爛異彩。

近幾屆奧運會中，LED顯示幕都是奧運比賽場館不可或缺的主要設(shè)施。2008年北京奧運會新建和改建的體育場館數(shù)量眾多，規(guī)模空前，奧運場館均采用了大量LED顯示幕作為比賽實況播放和計分顯示的設(shè)備，顯示幕產(chǎn)品以全彩色、高解析度、數(shù)位化等為主。可以說，2008年北京奧運會所采用的LED顯示產(chǎn)品從數(shù)量到技術(shù)水準(zhǔn)以及應(yīng)用方面都達(dá)到了一個新的里程碑，這其中眾多國內(nèi)LED顯示產(chǎn)品制造企業(yè)擔(dān)當(dāng)了重要的角色。

通過全球LED技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)廠商對材料、工藝和封裝技術(shù)的努力改進(jìn)，高亮度LED的發(fā)光效率和性能得到了顯著提升，除了傳統(tǒng)的背光和顯示面板市場外，高亮度LED開始走向室內(nèi)外普通照明、汽車內(nèi)外照明、探照燈、交通燈等全新應(yīng)用。這些都預(yù)示著LED驅(qū)動電源將有一個廣闊的應(yīng)用前景。

二，LED驅(qū)動電源面臨的問題

在LED大放異彩的同時，LED驅(qū)動電源器則是LED產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展的保障，LED電源的品質(zhì)直接制約了LED產(chǎn)品的可靠性，因此，在LED產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善的今日，LED驅(qū)動電源的成熟也至關(guān)重要。就LED電源企業(yè)而言，2009年100W左右大功率電源市場的增幅將會有很大的提升。源于100W左右的LED光源與傳統(tǒng)照明光源相比有著更突出的性價比，以及很快形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模的LED路燈和景觀照明市場。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)用過程中需要對其進(jìn)行穩(wěn)定工作狀態(tài)和保護(hù)，從而產(chǎn)生了驅(qū)動的概念。LED器件對驅(qū)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(qū)動，必須要設(shè)計復(fù)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(qū)動電源的效率轉(zhuǎn)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(shè)計一款好的電源必須要綜合考慮這些因數(shù)，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。

2009年，雖然金融危機對世界經(jīng)濟的影響很大，但是歐美等國際市場對大功率LED電源的需求量還是很大，相應(yīng)的高端LED產(chǎn)品的出口量受金融危機影響較小。2008年中國LED應(yīng)用產(chǎn)品產(chǎn)值已超過450億元RMB，LED示范應(yīng)用路燈、LED全彩顯示屏顯示器件、太陽能LED、景觀照明、消費類電子背光、信號、指示等應(yīng)用仍然是主要應(yīng)用領(lǐng)域。

但是在市場一片繁榮的背景下，LED產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，對驅(qū)動電源的要求混亂，市場上LED產(chǎn)品如火如荼的發(fā)展態(tài)勢下，就LED驅(qū)動電源企業(yè)而言，目前面臨幾個挑戰(zhàn)。首先是驅(qū)動電路整體壽命，尤其是關(guān)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(qū)動器應(yīng)挑戰(zhàn)更高的轉(zhuǎn)換效率，尤其是在驅(qū)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(zhuǎn)換效率的過低，影響了LED節(jié)能效果的發(fā)揮。第三，以大調(diào)光比高效率地對LED調(diào)光，同時能夠保證在高和低亮度時顏色特性恒定。同時要降低成本，目前在功率較小(1～5W)的應(yīng)用場合，恒流驅(qū)動電源成本所占的比重已經(jīng)接近1/3，已經(jīng)接近了光源的成本，一定程度上影響了市場推廣。

三，LED驅(qū)動電源的展望

從目前市場了解來看，LED日光燈管式結(jié)構(gòu)應(yīng)用會較好發(fā)展。從家居照明來看，合適的照明強度還是需要10W以上節(jié)能燈具產(chǎn)品。熒光燈大多在7～15W功率，節(jié)能型日光燈在20～40W功率。如果用LED集中設(shè)計10W以上的功率，散熱會令我們很頭痛，也是影響成本的重要因數(shù),顯然像燈泡結(jié)構(gòu)式的產(chǎn)品很不適合LED應(yīng)用。像射燈這樣產(chǎn)品不大可能規(guī)模量產(chǎn)民用。日光燈管式結(jié)構(gòu)符合LED散熱要求，也符合現(xiàn)有燈具接口方式。

廠商從成本考量，大多設(shè)計功率在20W以內(nèi)的LED燈管，從不斷增長的LED亮度來說20W符合未來LED照明光源發(fā)展要求，待LM值達(dá)到150LM/W時，才是LED照明大呼節(jié)能輝煌時代！未來的方式是，先恒壓，再線性恒流整合方式。電壓保證在一定范圍內(nèi)適應(yīng)負(fù)載需要，按LED有不同的Vf值3～3.6V之間，那按LED實際數(shù)量乘于3V計算出最低值，再按3.6V電壓乘于數(shù)量計算出最大可能電壓值，最終確定電源部分需要調(diào)整的電壓范圍。再線性恒流源后端恒流，可以多路恒流源并聯(lián)使用，也可以單路多個恒流源增加電流使用。前端電壓源部分采樣檢測恒流源壓差，調(diào)整合適負(fù)載需求電壓，從而達(dá)到高效、靈活的驅(qū)動線路需求。

四，LED驅(qū)動IC成長性值得期待

LED驅(qū)動IC顧名思義，即是應(yīng)用于在LED上的驅(qū)動芯片，主要是用來控制通過LED的電流，以達(dá)到使LED發(fā)光的效果，受惠于LED的應(yīng)用面不斷擴大，LED驅(qū)動IC的發(fā)展也不斷進(jìn)步，產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴大，成長性值得期待。

LED發(fā)光原理是將電能轉(zhuǎn)換為光，也就是對化合物半導(dǎo)體施加電流，透過電子與電洞的結(jié)合，過剩的能量會以光的形式釋出，達(dá)成發(fā)光的效果。由于發(fā)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(wěn)定度將影響LED發(fā)光的質(zhì)量，一般在控制LED電流的方法會采用供應(yīng)固定電壓的方式，并以電阻的方式調(diào)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(dá)到節(jié)電的效果，也會增加熱能，降低LED壽命，同時，當(dāng)電源供應(yīng)來源的電壓產(chǎn)生變化時，無法及時調(diào)整通過LED的電流量，因而可能產(chǎn)生LED發(fā)光不穩(wěn)定的現(xiàn)象。

由于控制LED電流的要求提升，LED驅(qū)動IC的需求亦應(yīng)運而生，預(yù)估在LED背光源應(yīng)用大幅成長以及LED大型廣告牌分辨率持續(xù)提高下，采用可提供精確電流的LED驅(qū)動IC將成為市場的主流。

五，2015年LED驅(qū)動IC市場營收達(dá)到近35億美元

據(jù)市場研究機構(gòu)StrategiesUnlimited預(yù)測，LED驅(qū)動（LEDdriver）IC市場營收規(guī)模將由2010年的近20億美元，在2015年達(dá)到近35億美元，期間平均復(fù)合年成長率（compoundannualgrowthrate，CAGR）為12%。該機構(gòu)并指出，LED背光所需的LED驅(qū)動IC，會是該市場的成長主力，熱門應(yīng)用包括側(cè)光式電視與顯示器，LED照明則是下一個具潛力的應(yīng)用。

不過StrategiesUnlimited也指出，LED驅(qū)動市場規(guī)模擴大的同時，可能伴隨產(chǎn)品價格的下滑;此外，AC-LED產(chǎn)品雖使得所需驅(qū)動IC數(shù)量縮小、甚至不需要驅(qū)動IC，但并不會對預(yù)測期間的該市場營收產(chǎn)生顯著沖擊，甚至有助于加速LED照明產(chǎn)品市場滲透率成長。StrategiesUnlimited估計照明用LED驅(qū)動IC市場成長率，在2010~2015年間可達(dá)40%；該領(lǐng)域技術(shù)所面臨挑戰(zhàn)包括可調(diào)光（dimming）技術(shù)、省電效能、功率因子（powerfactor）與價格。

1、主要供貨商以國際IC大廠為主

LED驅(qū)動IC由于控制電子產(chǎn)品的LED發(fā)光質(zhì)量，因