高品质管理使LED驱动更高效可靠
蓝林笑生 2022-08-19

  目前,LED驱动的技术发展,将呈现大功率化、高可靠性、综合效率与功耗优化、具有成本优势和综合性价比提高以及高集成度和小体积的趋势。LED主要的技术挑战在于,如何真正实现LED的长寿命?如何提高电源的使用效率与EMC抗干扰能力?以及如何获得大功率与可靠性?

  德信(EUTECH)公司中国区FAE经理卢世勇表示,由于LED是低压、大电流驱动型器件,应用时会产生大量的热量,其应用环境也变化多样,因此,其面临以下技术挑战:为LED驱动提供高效可靠的电源转换方案,如将TV中的AC-DC电源转换与LED驱动整体考虑,提供完整的解决方案;为了获得较高的系统效率并解决散热问题,必须要求低导通电阻,但是LED灯条需要高压驱动,高电压、低导通电阻与成本之间的折中是一个技术课题。

  日月成公司董事长兼总经理赵一尘指出,基于LED的明显优势和市场应用面的不断扩大,未来的LED市场将呈现两段式的成长。第一阶段是投资与商用,年成长率在未来的3~5年内维持在20~30%;第二阶段是在3年后成为消费必须品,其年增长率将达到50~80%。LED应用市场的普及将同步带动LED驱动的稳步和高速增长。

  他进而表示,不同功率和应用的LED需要专业对应的LED驱动技术。例如,LED屏幕和LED背光,需要精准的电流和时间控制技术来实现亮度和灰阶特性,需要高效的灰度和色彩调制技术;而LED车灯则侧重于快速点亮、更严格的光衰控制、大功率可靠性和色温控制技术,使用环境更为恶劣。

  卢世勇认为,LED主要应用市场是照明和背光。随着高亮度LED的商业化以及LED单价持续下降,LED在照明和背光上的应用普及加速,因此,市场对LED的需求量也越来越大。单从全球LCDTV/显示器市场出货来看,2011年全年出货3.8亿台,LED背光渗透率44%,2012年这一数据更将突破70%,前景看好。EUTECH重点关注LED背光市场,产品线提供从3.5寸智能手机到46寸LCDTV范围内的各尺寸LCD面板的LED背光驱动方案。LED驱动技术与AC-DC电源技术相结合,提供高效、可靠的整体解决方案,是未来LED驱动技术发展趋势。

  LED按照市场应用来分,主要分为车用、建筑装饰用DC电源照明,家庭/办公室用AC电源照明,以及液晶面板背光灯源。LED的电特性决定其需要恒电流驱动,但不同应用领域对LED驱动IC的要求侧重点不同。车用DC电源照明着重产品稳定性、可靠性和安全性,比如在短路的情况下不能损坏或者不允许冒烟起火等。家庭/办公室用AC电源照明则着重PF值、转换效率以及系统成本等。液晶面板背光在设计上主要考虑多路LED灯条之间的电流匹配、PWM调光精度与线性度、LED短路/断路保护、功率器件短路保护、过热/过压/过流/欠压保护等。

  日月成针对LED驱动的挑战采取了以下对策:精准高效的专利驱动技术;先进的PFC和管理技术;以及优异的设计与制造技术。赵一尘强调,目前,有许多电源芯片供应商加入到LED驱动领域,而使得LED方案百家争鸣,各种方案竞争激烈,但是基于电源管理芯片的解决方案,都存在着一个共同的弱点,即缺乏对LED的真正了解和把握。日月成的优势特点在于:长期的LED驱动技术开发经验与大量的市场经验积累;在功率集成与产品综合效率上独具特色;在EMI技术上形成特点:恒流控制与PWM调制技术;以及高可靠与品质管控。

  德信公司针对LED驱动的挑战,则采用了先进的高压CDMOS工艺制程。其导通电阻RSP与击穿电压BV已做过专门优化,与传统的BCD制程相比,高压CDMOS制程没有外延片,可提供更好的性价比产品。同时,EUTECH还可根据客户需求提供定制化方案。

  德信公司的LED驱动IC已应用在手机、MID、NB、AIO电脑、LCD监视器和液晶电视的LED背光上。相比较同类产品,德信公司产品具有以下特点:可靠性高,具有外围器件损坏、短路保护,LED开路/短路保护、过流/过压/过温保护;LED电流匹配性可达±1.5%;调光线性度为1%~100%;开启时间低至2us,可获得极佳的对比度;抗干扰能力强,对因PCB布局不佳引起的地噪声有很好的抑制作用;转换效率高至92%;内置恒流源,可以降低系统成本。德信LED闪光灯驱动适用于500万像素以上的镜头补光,具有输出电流大(双通道1.5A输出)、外围应用简单(仅一颗1μH电感、3个陶瓷电容和1个电阻)以及应用灵活方便(带I2C接口,可方便配置各种闪光模式)的优点。

  最后,在谈到未来将会有哪些更新的LED驱动产品推出时,赵一尘表示,日月成在LED驱动技术上不断推成出新,尤其是在LED屏幕驱动技术和解决方案上领先同行。未来,日月成的LED驱动新产品将主要涵盖:高性价比LED屏幕;创新型LED演出屏;高密度LED电视屏;低功耗LED户外屏;高可靠LED亮化驱动与控制;以及高效、高性价比LED灯驱动等。卢世勇则表示,针对42寸以上的LCD以及3DTV应用,EUTECH即将推出内置恒流源的8通道、200mA/通道、65VLED驱动。
 

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