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LED照明前景可期 [驱动IC业者积极抢进]
  来源:转载网络   点击:9514   时间:2009/7/10 11:09:28

 随着高油价时代来临,随着高油价时代来临,以及全球变暖问题日益严重,近来节能及减少CO2排放的相关话题持续升温。电价的持续高涨促使各种省电方法纷纷出笼。其中,以能大幅节省功耗的LED照明取代传统荧光灯功效最为显著,全球各地也力推LED照明,从辅助照明到主要照明,甚至是道路路灯。随着LED组件品质及转换效率相关技术的突破,LED取代传统荧光灯的趋势愈发明显,业界专家多认为在未来三至五年内,LED将成为照明主流。

  根据台湾地区光电产业协会(PIDA)估计,2008年LED光源将比2007年成长13%,规模达到9,800万美元,2009年将正式超越1亿美元。台湾地区工研院(IEK)也认为,随着LED技术不断提升及应用领域愈加广泛,预计2010年LED照明市场规模将达到7.71亿美元,2006~2010年复合增长率达到39%。

  积极发展大功率LED驱动

  事实上,近来相关市场的升温也调动了台湾地区上下游相关产业的积极性,就台湾地区IC设计产业而言,已有许多模拟及非模拟IC制造商投身LED照明驱动IC领域。

  整体而言,相较于其它LED应用,使用于LED照明的驱动IC对各方面的要求将更高,尤其是在电流输出的一致性与恒定性方面。基本上,lED驱动IC需要控制一颗或多颗LED,LED发光亮度与通过电流量大致呈线性正比关系,因此要使LED发出相同亮度,必须保持被连接在一起的LED电流量一致。由于电流些微改变即会影响显示亮度,这对于LED的照明应用而言是无法接受的。

  此外,LED驱动IC自身的EMI/EMC、电源转换效率和驱动大功率LED等皆是LED照明驱动IC发展所关注的问题。其中,驱动大功率LED的解决方案势必将成为相关业者极力发展的产品线,因为LED照明要顺利取代传统荧光灯,就必须发展高功率LED。台湾工研院电光所光电组件与系统应用组组长朱慕道指出,在LED的各种应用项目中,LED照明备受期待,然而高效率LED的研发正是台湾地区LED业界极为欠缺的技术,因此近年电光所积极投身于高效率LED的研发。朱慕道表示,在高效率LED方面,目前在国外实验室水准已可做出高达150流明/瓦的雏形产品,目标则是100流明/瓦的商用产品,如此才能满足主要照明所需。而目前市面上已经量产的LED模块多为60~80流明/瓦。

  高转换效率才能真正节能

  整体而言,LED照明之所以受到普遍青睐,无非是因为相较于传统荧光灯,LED具有显著的省电效果。然而,要做到真正的节省能源,除了仰赖LED本身的材料特性外,如上所述,LED照明驱动IC的转换效率更扮演着关键性的角色,许多业者更极力发展这方面的技术,聚积科技于去年推出的LED照明驱动IC新产品便是一例。

  该公司日前成功研发出与传统“定电压模式”DC-DC转换器不同的1.2A“定电流模式”的高效率DC-DC转换器——MBI6650,并利用创新的HystereticPFM技术提升使用电流驱动的LED在照明应用上的寿命与效率。聚积科技采用的HystereticPFM技术,除了能避开对音频的干扰外,在大电流的状态下切换频率快;而在小电流时切换频率慢,使其轻载与重载的系统转换效率分别高达85%和90%,大幅提升了LED照明系统运作上的效率,节省了电能。
 
    MBI6650是采用TO-252-5L封装且仅需四颗外接组件的驱动芯片,因此可缩小PCB尺寸,有效降低成本。针对高功率LED照明的应用,此款芯片的输入电流范围亦扩增至9~36V。此外,内建的全方位保护措施及散热片,更能提高芯片运作时的稳定性与安全性。聚积目前主攻LED驱动IC,全球市占率排名第九,产品集中在LED显示看板。另外聚积也看好LED背光源及照明市场,在背光源部分,聚积引进华宝策略合作,计划由中小尺寸LED面板驱动IC切入。至于LED照明应用方面,聚积已通过转投资设立锦鑫光电,计划抢攻LED照明市场。锦鑫光电专注于LED照明控制器与光电应用的开发与设计,提供适合LED照明应用的解决方案。

  聚积科技董事长杨立昌表示,未来看好LED照明及背光应用,已通过转投资设立锦鑫光电,未来在中国城市亮化政策及各地大型标案支持下,聚积将持续提升研发及整合能力,以全球独家专利技术持续抢攻LED照明及显示应用市场。聚积目前约4成以上营收来自中国大陆,在中国大陆市占率逾六成。2008北京奥运登场将带来成长动能,预估营收较去年有5成的成长空间。

  减少外部组件,提供完整功能

  谈及LED照明市场的起飞,亚瑟莱特市场行销处资深经理王福基指出,LED驱动IC的高电源转换效率将是非常重要的课题,该公司LED驱动IC的电源转换效率皆高达90%以上。该公司现正积极锁定一般照明市场,提供所需LED驱动IC,另外还将车用或医疗用LED照明的驱动方案作为中长期目标。

  在汽车照明方面,根据YoLEDeveloppement的研究预估,2009年高亮度LED在汽车照明应用的市场产值将超过8亿美元规模,其中车内LED照明更占60%的比重,其余则为车外LED照明。据了解,对汽车LED照明用的驱动IC而言,主要的挑战来自于负载突降(LoadDump),这是指汽车发电机因故与电池断开,而使发电机的电压突然窜高的现象。一般来说,车用电源均须通过此项测试。

  针对一般照明应用,亚瑟莱特现有的室内照明LED驱动系列包括型号为AX2002~AX2006的高效率降压型LED照明驱动解决方案,此产品目前可支持1~10W,耐压为5~40V。

  另在LED背光方面,该公司则推出了升压型LED背光驱动+电流平衡/过电压保护/过电流保护方案,目前可支持4~100个LED的背光模块。王福基并表示,5~12寸TFT面板使用LED背光的解决方案将会在2008年第四季出现明显增长,其中又以笔记本电脑或UMPC的应用最受市场看好。

  随着LED照明的市场逐渐扩增,亚瑟莱特也积极进行市场推广,并确定了多个发展方向。其一是为照明设备客户提供完整的LED驱动标准电源解决方案,亦即LED照明电源的模块化;其二则是将设计简化并降低外部组件数目,对此,王福基表示,亚瑟莱特全系列产品皆采用simpleswitcher架构,可缩短客户产品的量产周期,且亚瑟莱特可提供高度整合方案,简化整体外部组件。他更强调指出,该公司的LED驱动解决方案皆具有完整的保护,包括过温度、过电流及短路保护等,因此不需要额外的保护线路,协助客户降低系统成本。

  此外,亚瑟莱特还持续开发高效率/大功率和高整合性的LED照明驱动产品。

  王福基进一步说明指出,该公司之所以能产出整合度极高的组件,与其对于制程的掌握度有关,目前亚瑟莱特所采用的制程包括Bipolar、HV-CMOS、Bi-COMS及BCD,有别于一般业者多仅采用CMOS制程。王福基表示,亚瑟莱特的主要研发团队皆具有晶圆厂背景,因此能藉由先进制程产出整合度极高的产品。亚瑟莱特目前的晶圆合作伙伴为韩国Magnachip公司。
   
  掌握趋势,贴近市场

  对LED驱动IC而言,不同应用领域的设计要求也略有不同。以一般照明而言,LED驱动IC业者需与LED制造商间密切合作,以了解并贴近客户需求。例如,新近相当热门的LED装饰照明市场便是值得业者注意的领域,尤其是MR-16杯灯或投射灯的成长最为强劲。其中,中国大陆更是主要需求市场,已被许多LED驱动IC业者视为“一级战区”。

  有一个技术发展方向也值得注意,这就是现今台湾地区许多模拟IC业者是采用交流转直流(AC-DC)或直流转直流(DC-DC)来进行LED灯的驱动设计,但这种方式容易因为缺乏功率因素校正(PFC)而产生高度谐波失真(THD),造成量产瓶颈。因此,从长远角度来看,必须考虑将PFC与功率驱动进行整合。此外,高整合性、大功率LED驱动方案等都是业者必须持续关注的产品发展方向。

  再者,LED照明和政府法规有密切的关系,因此相关业者应积极与产官学合作,掌握LED照明电源规格制定的最新进度,以便在第一时间推出最符合需求的产品,抢占市场先机。
 

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