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LED驱动电源使用现状及发形势分析
在LED照明市场的强劲驱动下,也带动LED驱动市场成长,LED驱动规模逐渐攀升,据市场研究机构预测,LED驱动IC市场营收规模将由2010年的近20亿美元,在2015年达到近35亿美元,期间平均复合年成长率为12%。该机构并指出,LED照明所需的LED驱动IC,会是该市场的成长主力,照明、汽车头灯等LED的新兴应用市场大量涌现,掀起了LED的又一波应用狂潮。

  不过StrategiesUnlimited也指出,LED驱动市场规模扩大的同时,可能伴随产品价格的下滑;此外,AC-LED产品虽使得所需驱动IC数量缩小、甚至不需要驱动IC,但并不会对预测期间的该市场营收产生显著冲击,甚至有助于加速LED照明产品市场渗透率成长。StrategiesUnlimited估计照明用LED驱动IC市场成长率,在2010~2015年间可达40%;该领域技术所面临挑战包括可调光技术、省电效能、功率因子与价格。

  LED驱动电源的使用现状

  标准电灯正在经历一场革命。出于保护能源和应对全球气候变暖的考虑,美国一些州和其它一些国家已经禁止使用低能效的白炽灯泡。各种新技术正纷纷被用于替换白炽灯泡,其中紧凑型真空荧光灯(CFL)是主要替代方案。尽管这种CFL灯的功耗仅为白炽灯的20%,但却含有有毒物质汞。相比之下,LED灯可以提供更高效和更环保的解决方案。

  LED最初的商业应用出现在上世纪七十年代,但因其光输出极低,应用范围也仅限于指示灯和计算器显示屏等领域。如今,能够产生白光的高功率LED在效率方面不断得以提升,价格也在逐年下降,因此它已成为主流照明应用值得考虑的选择之一。

  通过全球LED技术领导厂商对材料、工艺和封装技术的努力改进,高亮度LED的发光效率和性能得到了显著提升,除了传统的背光和显示面板市场外,高亮度LED开始走向室内外普通照明、汽车内外照明、探照灯、交通灯等全新应用。这些都预示着LED驱动电源将有一个广阔的应用前景。

  LED驱动电源面临的问题:在LED大放异彩的同时,LED驱动电源器则是LED产业链的发展的保障,LED电源的品质直接制约了LED产品的可靠性,因此,在LED产业链逐步完善的今日,LED驱动电源的成熟也至关重要。由于LED是特性敏感的半导体器件,又具有负温度特性,因而在应用过程中需要对其进行稳定工作状态和保护,从而产生了驱动的概念。LED器件对驱动电源的要求近乎于苛刻,LED不像普通的白炽灯泡,可以直接连接220V的交流市电。LED是2~3伏的低电压驱动,必须要设计复杂的变换电路,不同用途的LED灯,要配备不同的电源适配器。国际市场上国外客户对LED驱动电源的效率转换、有效功率、恒流精度、电源寿命、电磁兼容的要求都非常高,设计一款好的电源必须要综合考虑这些因数,因为电源在整个灯具中的作用就好比像人的心脏一样重要。

  但是在市场一片繁荣的背景下,LED产品质量良莠不齐,对驱动电源的要求混乱,市场上LED产品如火如荼的发展态势下,就LED驱动电源企业而言,目前面临几个挑战。首先是驱动电路整体寿命,尤其是关键器件如电容在高温下的寿命直接影响到电源的寿命。其次是LED驱动器应挑战更高的转换效率,尤其是在驱动大功率LED时更是如此,因为所有未作为光输出的功率都作为热量耗散,电源转换效率的过低,影响了LED节能效果的发挥。第三,以大调光比高效率地对LED调光,同时能够保证在高和低亮度时颜色特性恒定。

  争夺应用“潜力股”IC架构掀革新

  在环保呼声高涨的今天,节能照明技术已经越来越受到大众的重视,欧、美许多国家甚至立法以规范照明管理。LED照明技术以其低功耗、长寿命的优势当之无愧的成为了节能照明技术的“排头兵”。

  除了演出照明、景观照明、住宅照明、防火照明等传统照明市场之外,汽车前灯照明市场也是LED照明技术发展的大好空间。TonyArmstrong甚至认为:增长最快的LED驱动器集成电路市场是汽车前灯照明,从现在到2011年,年复合增长率将超过150%。一个流行的应用领域是很多汽车和卡车的仪表板背光照明、内部照明和刹车灯。豪华型汽车制造商正在越来越多地采用最新的固态LED照明技术,用这些更轻、更小和更耐用的器件提供内部和外部照明,以提高未来车型的美感。

  于是针对各种照明应用,如何提高LED发光效率成为LED驱动厂商们目前最为关注的话题。为了尽快推动LED照明市场的快速增长,各个厂商也相继推出了一系列优秀的LED驱动产品。由于发光二极体(LED)驱动积体电路(IC)架构掀革新。LED驱动IC商已开始部署高功率LED驱动IC方案,将金属氧化物半导体场效电晶体(MOSFET)独立于LED驱动IC封装外,以因应商业照明市场日益高涨的高瓦数照明需求。

  LED驱动IC顾名思义,即是应用于在LED上的驱动芯片,主要是用来控制通过LED的电流,以达到使LED发光的效果,受惠于LED的应用面不断扩大,LED驱动IC的发展也不断进步,产业规模持续扩大,成长性值得期待。

  LED发光原理是将电能转换为光,也就是对化合物半导体施加电流,透过电子与电洞的结合,过剩的能量会以光的形式释出,达成发光的效果。由于发光亮度由电流大小决定,通过LED的电流越强,亮度就越亮,因此,电流的稳定度将影响LED发光的质量,一般在控制LED电流的方法会采用供应固定电压的方式,并以电阻的方式调整通过LED的电流强度,这是成本最低的解决方案,这样做的缺点是,电阻不但增加功耗,无法达到节电的效果,也会增加热能,降低LED寿命,同时,当电源供应来源的电压产生变化时,无法及时调整通过LED的电流量,因而可能产生LED发光不稳定的现象。

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