LED高效可靠性及长寿命的关键

　　在节能减碳的全球趋势下，LED照明备受期待，而随着近年高亮度LED发光效率不断提升，单位成本亦随之下滑，促使高亮度LED应用已不再局限于中小尺寸电子产品，或是笔记本电脑、显示器、电视等较大尺寸背光应用与LED显示广告牌，目前更已开始取代传统白炽灯等照明产品，LED无疑已成为次世代一般照明的重要光源。

　　针对LED照明的市场前景，拓墣产业研究所研究员陈可桦预估指出，2012年全球LED照明产值可望成长至110亿美元，2015年增加至192亿美元，四年中年复合成长率近20%。据拓墣分析，消费性电子产品受到景气不佳冲击，加上新型显示技术如AMOLED的替代效应逐渐扩大，使得仰赖消费性电子产品的LED背光市场成长面临瓶颈。反观LED照明即便成长缓慢，但市场前景确立，五年内可望为LED产业带来新希望。

　　尤其各国政府禁用白炽灯政策将在2012年开始发酵，全球超过2/3的地区开始禁用白炽灯或高瓦数白炽灯照明。拓墣认为，后白炽灯时期已经来临，LED于照明应用的重要性已被凸显，未来4年为LED布局照明市场的最后关键期。应用市场部份，将以户外照明优先，商用照明、工业照明、车用照明居次，最后再渗透进家用市场。

　　高效率、可靠性及长寿命，驱动器为关键

　　在各个LED照明应用市场中，现阶段尤以替代灯管市场最受瞩目，而此一市场的成功要素包括高效率、驱动电源有足够工作可靠性和寿命等，针对这些条件，LED驱动器扮演极为重要的角色。针对此，IR亚太区销售副总裁潘大伟指出，固态照明产业发展迅速，因此对于低成本驱动器电子组件的需求与日俱增，藉以为高亮度及高功率的LED供应恒流输出。

　　为满足上述需求，IR日前针对LED灯泡替换、LED灯管照明及其他非隔离式LED驱动器应用，推出全新高电压降压稳压器控制IC——IRS2980。IRS2980是该公司在高电压LED驱动IC系列的首个产品，额定值为600V，且利用滞环平均电流模式控制，达到精准的电流调节。新款LED降压驱动器包含附有高电压内部稳压器和高侧电流感应的低侧MOSFET驱动器。转换器则兼容电子脉冲宽度调变调光，电流控制覆盖0至100%。

　　潘大伟还进一步指出，相对其它为非隔离式LED驱动器应用而设的解决方案，全新的IRS2980能够以更低的系统成本提升效能。采用SO-8封装的IRS2980，凭借整合了最新高电压电平位移和终端技术的IR先进高电压IC制程，可提供顶级的电气过应力保护和更高的场效可靠性。

　　数字电源控制法解决诸多难题

　　基本上，LED替代灯管的驱动器，多是采用降压型切换式稳压器方式实现。罗姆电子（ROHM）便指出，要让LED能在固定亮度的条件下亮灯，就必须加装可执行定电流控制的LED驱动IC。一般来说通常会采用降压型切换式稳压器方式。这是因为传统方式会造成输入电压/输出电压变化过大，而且依应用条件不同，有可能还必须重新设计电源模块。

　　当输入电压变化过大时，AC电压的频率（全波整流后：100Hz-120Hz）会导致输入电压出现涟波，此时，LED的亮度将会变得不稳定。如果要让输入电压稳定，势必要在电源模块设计上加上一些巧思。当输入电压的变化愈大，就必须根据光源的输出电压（LED颗数），改变外接零件的常数，结果却造成电源模块的样式增加，耗费设计工时。

　　针对上述问题，由罗姆所研发的BD555AKFV系运用数字电源控制法，不需要增加外接零件，只要检测线圈电流，即可解决前述问题。运用数字电源控制法后，无论输入/输出电压值为何，皆可达成控制LED电流平均值的目标。此种方法就是将线圈电流取样（A/D转换）并进行数字化，然后根据取样数据，运算峰值电流值，以便让LED电流的平均电流达成稳定的目标。接着，再将演算结果进行D/A转换，并反馈至用来检测峰值电流的比较器中。

　　以更具成本效益方式抑制

　　除外商外，***地区业者盛群半导体也已针对LED照明市场推出通用隔离降压型LED照明驱动控制IC-HT7L2102与HT7L2103，此两款驱动器均支持完整的LED保护功能，盛群并特别针对EMI的抑制加入了Frequency Jitter功能，让EMI可以降低5-8dB，节省EMI成本。

　　此外，面对多样化的LED负载条件与串并数，HT7L2102与HT7L2103内建了Green Mode节电模式，使得用户可以只用一种电路设计便可驱动不同的LED负载串并数，而不会降低转换效率。而在调光的支持上，两者都内建支持PWM调光接口。HT7L2102是针对T8/T9灯管的应用而设计，HT7L2103则是针对E26/E27球灯泡的应用而设计。盛群半导体强调，由于E26/E27球灯泡的机构空间小，所以HT7L2103整合更多功能，使得在有限的空间中可以做到隔离式的AC-DC电源驱动功能。

　　高质量LED驱动推动LED照明市场

　　根据市场研究机构Strategies Unlimited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。Strategies Unlimited还估计照明用LED驱动IC市场成长率在2010至2015年间可达40%。

　　而由于LED驱动IC负责控制电子产品的LED发光质量，因此芯片的质量及稳定度相当重要，相较之下，国际大厂设计能力较佳，品牌知名度与质量保证也有较高水平，因此在该市场仍有较大的占有率。不过值得注意的是，近年***地区LED驱动IC业者积极投入LED替代灯管领域，也为市场提供外商以外的选择。

　　整体而言，LED光源是低电压、大电流驱动的器件，其发光强度由流过LED的电流大小决定。电流过大会引起LED光衰减，电流过小会影响LED的发光强度。因此，LED的驱动需要提供恒流电源，以保证大功率LED使用的安全性，同时达到理想的发光强度。在LED照明领域中，为体现出LED灯节能和长寿命的特点，正确选择LED驱动IC至关重要，唯有选择良好的驱动IC的匹配，才能凸显LED照明优势，进而促进LED照明的加速普及。