驅(qū)動(dòng)器技術(shù)是LED高效可靠性及長(zhǎng)壽命的關(guān)鍵
在節(jié)能減碳的全球趨勢(shì)下,LED照明備受期待,而隨著近年高亮度LED發(fā)光效率不斷提升,單位成本亦隨之下滑,促使高亮度LED應(yīng)用已不再局限于中小尺寸電子產(chǎn)品,或是筆記型電腦、顯示器、電視等較大尺寸背光應(yīng)用與LED顯示看板,目前更已開(kāi)始取代傳統(tǒng)白熾燈等照明產(chǎn)品,LED無(wú)疑已成為次世代一般照明的重要光源。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/222253.htm針對(duì)LED照明的市場(chǎng)前景,業(yè)內(nèi)人士指出,2012年全球LED照明產(chǎn)值可望成長(zhǎng)至110億美元,2015年增加至192億美元,四年中年復(fù)合成長(zhǎng)率近20%。業(yè)內(nèi)人士分析,消費(fèi)性電子產(chǎn)品受到景氣不佳沖擊,加上新型顯示技術(shù)如AMOLED的替代效應(yīng)逐漸擴(kuò)大,使得仰賴消費(fèi)性電子產(chǎn)品的LED背光市場(chǎng)成長(zhǎng)面臨瓶頸。反觀LED照明即便成長(zhǎng)緩慢,但市場(chǎng)前景確立,五年內(nèi)可望為L(zhǎng)ED產(chǎn)業(yè)帶來(lái)新希望。
尤其各國(guó)政府禁用白熾燈政策將在2012年開(kāi)始發(fā)酵,全球超過(guò)2/3的地區(qū)開(kāi)始禁用白熾燈或高瓦數(shù)白熾燈照明。后白熾燈時(shí)期已經(jīng)來(lái)臨,LED于照明應(yīng)用的重要性已被凸顯,未來(lái)4年為L(zhǎng)ED布局照明市場(chǎng)的最后關(guān)鍵期。應(yīng)用市場(chǎng)部份,將以戶外照明優(yōu)先,商用照明、工業(yè)照明、車用照明居次,最后再滲透進(jìn)家用市場(chǎng)。
高效率、可靠性及長(zhǎng)壽命,驅(qū)動(dòng)器為關(guān)鍵
在各個(gè)LED照明應(yīng)用市場(chǎng)中,現(xiàn)階段尤以替代燈管市場(chǎng)最受矚目,而此一市場(chǎng)的成功要素包括高效率、驅(qū)動(dòng)電源有足夠工作可靠性和壽命等,針對(duì)這些條件,LED驅(qū)動(dòng)器扮演極為重要的角色。針對(duì)此,IR亞太區(qū)銷售副總裁潘大偉指出,固態(tài)照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,因此對(duì)于低成本驅(qū)動(dòng)器電子元件的需求與日俱增,藉以為高亮度及高功率的LED供應(yīng)恒流輸出。
為滿足上述需求,IR日前針對(duì)LED燈泡替換、LED燈管照明及其他非隔離式LED驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用,推出全新高電壓降壓穩(wěn)壓器控制IC——IRS2980。IRS2980是該公司在高電壓LED驅(qū)動(dòng)IC系列的首個(gè)產(chǎn)品,額定值為600V,且利用滯環(huán)平均電流模式控制,達(dá)到精準(zhǔn)的電流調(diào)節(jié)。新款LED降壓驅(qū)動(dòng)器包含附有高電壓內(nèi)部穩(wěn)壓器和高側(cè)電流感應(yīng)的低側(cè)MOSFET驅(qū)動(dòng)器。轉(zhuǎn)換器則相容電子脈沖寬度調(diào)變調(diào)光,電流控制復(fù)蓋0至100%。
潘大偉還進(jìn)一步指出,相對(duì)其它為非隔離式LED驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用而設(shè)的解決方案,全新的IRS2980能夠以更低的系統(tǒng)成本提升效能。采用SO-8封裝的IRS2980,憑借整合了最新高電壓電平位移和終端技術(shù)的IR先進(jìn)高電壓IC制程,可提供頂級(jí)的電氣過(guò)應(yīng)力保護(hù)和更高的場(chǎng)效可靠性。 數(shù)碼電源控制法解決諸多難題
基本上,LED替代燈管的驅(qū)動(dòng)器,多是采用降壓型切換式穩(wěn)壓器方式實(shí)現(xiàn)。羅姆電子(ROHM)便指出,要讓LED能在固定亮度的條件下亮燈,就必須加裝可執(zhí)行定電流控制的LED驅(qū)動(dòng)IC。一般來(lái)說(shuō)通常會(huì)采用降壓型切換式穩(wěn)壓器方式。這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)方式會(huì)造成輸入電壓/輸出電壓變化過(guò)大,而且依應(yīng)用條件不同,有可能還必須重新設(shè)計(jì)電源模組。
當(dāng)輸入電壓變化過(guò)大時(shí),AC電壓的頻率(全波整流后:100Hz-120Hz)會(huì)導(dǎo)致輸入電壓出現(xiàn)漣波,此時(shí),LED的亮度將會(huì)變得不穩(wěn)定。如果要讓輸入電壓穩(wěn)定,勢(shì)必要在電源模組設(shè)計(jì)上加上一些巧思。當(dāng)輸入電壓的變化愈大,就必須根據(jù)光源的輸出電壓(LED顆數(shù)),改變外接零件的常數(shù),結(jié)果卻造成電源模組的樣式增加,耗費(fèi)設(shè)計(jì)工時(shí)。
針對(duì)上述問(wèn)題,由羅姆所研發(fā)的BD555AKFV系運(yùn)用數(shù)碼電源控制法,不需要增加外接零件,只要檢測(cè)線圈電流,即可解決前述問(wèn)題。運(yùn)用數(shù)碼電源控制法后,無(wú)論輸入/輸出電壓值為何,皆可達(dá)成控制LED電流平均值的目標(biāo)。此種方法就是將線圈電流取樣(A/D轉(zhuǎn)換)并進(jìn)行數(shù)碼化,然后根據(jù)取樣資料,運(yùn)算峰值電流值,以便讓LED電流的平均電流達(dá)成穩(wěn)定的目標(biāo)。接著,再將演算結(jié)果進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換,并回饋至用來(lái)檢測(cè)峰值電流的比較器中。
以更具成本效益方式抑制
除外商外,臺(tái)灣地區(qū)業(yè)者盛群半導(dǎo)體也已針對(duì)LED照明市場(chǎng)推出通用隔離降壓型LED照明驅(qū)動(dòng)控制IC-HT7L2102與HT7L2103,此兩款驅(qū)動(dòng)器均支持完整的LED保護(hù)功能,盛群并特別針對(duì)EMI的抑制加入了FrequencyJitter功能,讓EMI可以降低5-8dB,節(jié)省EMI成本。
此外,面對(duì)多樣化的LED負(fù)載條件與串并數(shù),HT7L2102與HT7L2103內(nèi)建了GreenMode節(jié)電模式,使得使用者可以只用一種電路設(shè)計(jì)便可驅(qū)動(dòng)不同的LED負(fù)載串并數(shù),而不會(huì)降低轉(zhuǎn)換效率。而在調(diào)光的支援上,兩者都內(nèi)建支援PWM調(diào)光接口。HT7L2102是針對(duì)T8/T9燈管的應(yīng)用而設(shè)計(jì),HT7L2103則是針對(duì)E26/E27球燈泡的應(yīng)用而設(shè)計(jì)。盛群半導(dǎo)體強(qiáng)調(diào),由于E26/E27球燈泡的機(jī)構(gòu)空間小,所以HT7L2103整合更多功能,使得在有限的空間中可以做到隔離式的AC-DC電源驅(qū)動(dòng)功能。
高品質(zhì)LED驅(qū)動(dòng)推動(dòng)LED照明市場(chǎng)
根據(jù)預(yù)測(cè),LED驅(qū)動(dòng)IC市場(chǎng)營(yíng)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。預(yù)計(jì)照明用LED驅(qū)動(dòng)IC市場(chǎng)成長(zhǎng)率在2010至2015年間可達(dá)40%。
而由于LED驅(qū)動(dòng)IC負(fù)責(zé)控制電子產(chǎn)品的LED發(fā)光品質(zhì),因此芯片的品質(zhì)及穩(wěn)定度相當(dāng)重要,相較之下,國(guó)際大廠設(shè)計(jì)能力較佳,品牌知名度與品質(zhì)保證也有較高水準(zhǔn),因此在該市場(chǎng)仍有較大的占有率。不過(guò)值得注意的是,近年臺(tái)灣地區(qū)LED驅(qū)動(dòng)IC業(yè)者積極投入LED替代燈管領(lǐng)域,也為市場(chǎng)提供外商以外的選擇。
整體而言,LED光源是低電壓、大電流驅(qū)動(dòng)的器件,其發(fā)光強(qiáng)度由流過(guò)LED的電流大小決定。電流過(guò)大會(huì)引起LED光衰減,電流過(guò)小會(huì)影響LED的發(fā)光強(qiáng)度。因此,LED的驅(qū)動(dòng)需要提供恒流電源,以保證大功率LED使用的安全性,同時(shí)達(dá)到理想的發(fā)光強(qiáng)度。在LED照明領(lǐng)域中,為體現(xiàn)出LED燈節(jié)能和長(zhǎng)壽命的特點(diǎn),正確選擇LED驅(qū)動(dòng)IC至關(guān)重要,唯有選擇良好的驅(qū)動(dòng)IC的匹配,才能凸顯LED照明優(yōu)勢(shì),進(jìn)而促進(jìn)LED照明的加速普及。
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評(píng)論