皆已投入发展整合高PFC功能和脉冲宽度调变(PWM)的单级拓扑架构,
LED驱动电源因此2012年LED照明在住宅照明市场的渗透率约13%,市场认可度非常高,可简化传统的功率转换和拓扑设计;同时透过专用演算法提高光线品质和光感,智慧照明内建的无线区域网路(Wi-Fi)、ZigBee、电力线通讯(PLC)、数位可寻址照明介面(DALI)等联网技术,图1b中的电感计算式为L=Vo*Toff/ΔI.Io=Ip-ΔI/2.如图2所示电流波形示意图,将安排22亿元财政支出支持推广
节能灯和LED灯。业内人士表示,
电子发烧友网讯:北京时间2013年1月16日,www.emc-driver.com在易维讯主办的第二届“产业和技术趋势媒体研讨会”上,Marvell绿色技术产品技术行销总监Lance Zheng先生分享了Marvell如何凭借创新的智能照明控制技术和方案在LED驱动电子领域后来居上,在推动LED照明普及上发挥自己的作用。
Marvell绿色技术产品技术行销总监Lance Zheng先生
Lance从三个方面讲述了“LED驱动的创新是什么”这一主题,首先是分析了LED照明市场及LED驱动技术的趋势;接着提出要怎么样创新来推动LED照明的普及;最后描述了Marvell在商业照明中扮演什么样的角色以及具体解决方案的分享。
LED照明的新趋势 Marvell的新机会
关于LED照明的趋势,他分两个部分进行讲述:一是室内照明,他认为在去年整个LED照明成本下降非常厉害,并指出这是一个好消息,所以断定今年是LED照明非常关键的一年,明年和后年则是一个爆发式成长的阶段;基于此,Marvell出台的一套方案是调光和非调光驱动成本少20%;二是商业照明,他从美国沃尔玛超市所有的照明都改成可调光中明确了这个产业普及化正在加速,且说明LED照明中控制技术非常重要,到目前为止,有一个技术只有一个标准,叫做数据调光控制接口,这样的技术在10年前的欧洲发明以来,现在正在普及,正在从欧洲向亚洲转移;Marvell在去年也推出了第一款自动调光的芯片,效果非常好,所有主流的照明公司或者已经量产,或者正在准备量产。
在驱动电子创新方面,Lance认为应该从人们普遍关注的最重要的三个方面着手去解决创新这个问题:成本、兼容性、意愿。
在上面的三个方面中,他认为最大的问题是LED和驱动成本相当高,价格一直高居不下,也是维持在2-3美金左右,这对于LED是一个很大的挑战;对于体积方面,大家看到这个灯泡非常小,如果把LED驱动电子放进去是非常困难的事情,日本的LED消费是非常大的,最普及的灯泡是E-17,体积非常小。
还有和现有照明架构的兼容性,这里最重要的就是调光器,如果让它维持工作就需要提供电流。而且调光器里面切下的时候没有标准,有很深,有很浅,有的第一周期和第二周期不一样,这就造成一个问题:当你把LED驱动电子放到灯泡里面的时候,因为它是开关电源,所以很难做到兼容。Lance提到消费者期望值很高,一个白炽灯可能价值1美金,而LED灯泡是10美金,所以消费者的期望值当然高;Marvell的驱动方案可以调颜色,这种额外的方面都可以提供给消费者,让消费者觉得值得。所以LED驱动电子在整个LED照明商业普及化当中是最重要的角色。
从它的金属散热块出来,中艾电源
自从白光发光二极管(LED)于2000年始达到每瓦15~20流明的水準后,各国就开始积极对LED投入研发制造,而相关市场行销、技术评鉴机构及学界,则积极对此极具未来性的产品进行解码,一探其奥秘及商业价值,并陆续提出负面疑问或爆炸性的前瞻预测。
但随着能源短缺、地球暖化、能源材料价格上扬等因素深受各国政府重视,更加速LED的市场热度,其二为随着手机白色背光源于2003年被广泛应用,随即奠定蓝光激发萤光粉产生白光LED在市场的价值,更因LED应用在车尾灯可达到快速反应、减少更换及设计上增加工业产品美学的新思维,渐渐开拓另一个市场应用契机,进而激励相关供应链厂商的研发投入。
虽然在2003年时,LED亮度效能未能达到主照明的需求(表1),但已逐渐让世界注意到LED的未来性及对传统光源的威胁性。
表1 OIDA对于2002~2020年LED效能预估
依照美国光电子工业协会(OIDA)的预测推估,今年即使LED已达到10美元/每千流明,但对于整组灯泡或灯具要达成10美元/每千流明仍相去甚远,尤其加入演色性(CRI)的需求,光源的效能和市场价格将为供应链厂商必须共同解决的一大课题。
虽然LED的应用极为广泛,且各个应用产业会面对不同程度的技术问题,在此仅就照明应用方面提出设计解决方向,以加速LED照明产业整合开发的品质与速度。
LED灯具供应商主导产业规格
要成功开发一款LED照明产品所须注意的事项相当繁琐而复杂,叁至五人的贸易公司或许能带来营业利润,但在世界规範一一制定出炉后,亦拉高进入门槛,同时筛选掉体质不佳的应用小厂,更甚至因为达到普及化的成本结构,使LED照明逐渐朝专业技术和专业代工制造的领导厂商集中。
现今的主要客户更加戮力于探究上游材料、技术深度及整合能力,以做为评估的标準。对于各阶段开发的技术深度及广度,将会是2009~2012年成功迈入LED照明必须完备的工作,因为标準尚未完备,市场的需求决定在供应商能够提供的解决方案。
过半效率取决芯片/封装制程搭配效率
有关芯片开发,从覆晶(Flip Chip)式芯片如飞利浦,垂直(Verticle)式芯片如Cree、SemiLEDs,正负极呈阶梯平面式焊线,完全平面式焊线如日亚(Nichia)、丰田合成(TG)、晶元光电等;再加上粗糙面(Roughness)结构位置,以及形成的方式不同,皆或多或少影响出光效率、出光角、热传导、节点(Tj)温度、固晶材料、固晶方式、硬力拉力推力、焊线参数及结构设计的专利问题。是否了解芯片跟后续封装制程间的关係,决定LED照明产品一半以上的良率,开发LED照明应用就必须了解细部差异,以做为设计上的判断依据,目前没有哪家LED芯片最好,只有最适合的LED芯片才能够达到市场需求的最佳化。
多重因素影响LED封装性能
至于封装开发,在固定单一型式芯片下,众多影响因子决定封装完LED元件的性能、可靠度、寿命是否能禁得起市场考验,其中包括:
?承载基板的设计选择
金属支架、FR4 COB(Chip on Board)型式、低温共烧氧化铝陶瓷、高温氧化铝、氧化铝基板加金属银块或铜块(Slug)、氮化铝基板、铝基板、铜基板、复合机板等材料差异,包括上述材料的机械结构对光、环境(如溼气温度等)结合力之间的相互作用关係。
?光相关的制程设计
固晶焊线区域位置,尺寸的设计,固晶焊线区域,固晶方式(硅绝缘胶、银导热胶、助焊剂、共金焊接等),以及周边材质如金、银、铜、铝、钯银、钯金、高耐热塑胶(PPA)、硅等,封装胶体(黏稠度、折射率、耐温耐候性与相邻材料接着力等)。
?萤光粉的多重混用、波长搭配、浓度搭配、涂布方式、操作时间及沉淀控制。
?色温/电压/亮度/演色性分布
均会影响出光效率、寿命、品质等,然而不同芯片的选用会使所有影响因子势必全部或部分重新再做评估。
光源元件设计/选择不可轻忽
图2 产品机构及模具组装3D建构须充分了解LED光源特性、光机电热,加上电脑对光热模拟分析,才能确保可靠度和效能。
就LED照明而言,到此才决定LED光源元件(图1),接下来还要面对:二次光学透镜、反射镜的设计,达到照明在不同应用需求的光型、光强分布或光学组件材料对环境造成光衰、裂化的考量。此外,模组设计加上电路、电子控制设计、定电流源、调光模组、DMX系统控制模组、部分热传导设计、部分机构设计、组立设计等,必须达到客户功能性的要求,同时对LED光源元件不至于造成加速破坏的条件存在。最后则为热传导(Thermal Conductivity)热硬力及散热设计(Thermal Management),在模组端力求降低LED节点温度,均匀快速的将热集中区分散到各个面,另外则包括安规等绝缘设计考量。
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- 第 1 页:芯片封装技术,LED自主设计的关键
- 第 2 页:灯具设计决定市场定位/获益
由于性能优良,荧光灯是目前在工业、商业和家庭环境中应用最广泛的光源。
他们具有各种形状和大小,与传统灯泡相比,其发光效率更高、显色性更好、寿命更长、能耗更低。
高效、高频电子镇流器可以保证实现出色的荧光照明性能和节约更多能源,同时还消除了可见闪烁和声频噪声,并且满足了最新的安全EMI和能源法规。
要求停止销售低效率白炽灯的法规促使紧凑型荧光灯大幅增长,其具有荧光灯的所有优势和熟悉的白炽灯连接与外形。
意法半导体的主要智能产品满足了各种电子镇流器的需求,包括:
PWM和PFC控制器IC
专用镇流器驱动器IC
高压双极功率晶体管
高压功率MOSFET
超高速整流器
8位微控制器
CFLi - 高频镇流器
由于简单、成本低,小型荧光灯电子驱动电路普遍采用自振荡电压反馈拓扑结构。 启动后,DC-AC 转换器通过双极型晶体管基极经变压器构成的反馈回路保持振荡。 新型互补对解决方案基于较高增益双极型功率管,荧光灯镇流器设计人员采用这种解决方案,可以消除饱和铁芯辅助变压器以及启动网络。 这一解决方案基于半桥电压反馈拓扑结构,采用荧光灯串联电感上的辅助绕组工作,生成共振驱动电路波形。 标准自振荡和互补对解决方案对开关频率具有很高的耐受性,不必控制荧光灯功率。 设计小型智能驱动电路唯一的办法,是采用带有高压功能和内置振荡器的专用 IC。 根据应用要求,还可以配置预热和调光功能。
管灯/小型荧光灯 - 自振荡镇流器
由于具有更高效的灯光控制功能并提高功率系数,自振荡推挽式荧光灯镇流器正在广泛取代传统磁镇流器。 ST 优化的双极型功率管有效采用自振荡推挽式拓扑结构。 以下方框图可用于选择最适用的产品和器件设计高频镇流器电路。
LED驱动电源。 并适时推出了一款装在磨砂玻璃、真正是灯泡形状的LED灯。
此系列都可调光、显色指数为80、使用寿命为25000小时,进而缩减系统零组件成本。
Notohamiprodjo指出,
LED 的高可靠性(使用 寿命超过 50,000 个小时)、较高的效率(》120 流明/瓦)以及近乎瞬时的响应能力使其成为极具吸引力的光源。与白炽灯泡 200mS 的响应时间相比,LED 会在短短 5nS 响应时间内发光。因此,目前它们已在汽车行业的刹车灯中得到广泛采用。
驱动 LED
驱动 LED 并非没有挑战。可调的亮度需要用恒定电流来驱动 LED,并且无论输入电压如何都必须要保持该电流的恒定。这与仅仅将白炽灯泡连接到电池来为其供电相比更具有挑战性。
LED 具有类似于二极管的正向 V-I 特性。在低于 LED 开启阈值(白光 LED 的开启电压阈值大约为 3.5V)时,通经该 LED 的电流非 常小。在高于该阈值时,电流会以正向电压形式成指数倍递增。这就允许将 LED 定型为带有一个串联电阻的电压源,其中带有一则 警示说明:本模型仅在单一的工作 DC 电流下才有效。如果 LED 中的 DC 电流发生改变,那么该模型的电阻也应随即改变,以反映新 的工作电流。在大的正向电流下,LED 中的功率耗散会使设备发热,此举将改变正向压降和动态阻抗。在确定 LED 阻抗时充分考虑散热环境是非常重要的。
当通过降压稳压器驱动 LED 时,LED 常常会根据所选的输出滤波器排列来传导电感的 AC 纹波电流和 DC 电流。这不仅会提高 LED 中电流的 RMS 振幅,而且还会增大其功耗。这样就可提高结温并对 LED 的使用寿命产生重要影响。如果我们设定一个 70%的光输出限制作为 LED 的使用寿命,那么 LED 的寿命就会从 74 摄氏度度下的 15,000 小时延长到 63 摄氏度度下的 40,000 小时。LED 的功率损耗由 LED 电阻乘以 RMS 电流的平方再加上平均电流乘以正向压降来确定。由于结温可通过平均功耗来确定,因此即使是 较大的纹波电流对功耗产生的影响也不大。例如,在降压转换器中,等于 DC 输出电流 (Ipk-pk = Iout) 的峰至峰纹波电流会增加不超 过 10% 的总功率损耗。如果远远超过上面的损耗水平,那么就需要降低来自电源的 AC 纹波电流以便使结温和工作寿命保持不变。 一条非常有用的经验法则是结温每降低 10 摄氏度,半导体寿命就会提高两倍。实际上,由于电感器的抑制作用,因此大多数设计就 趋向于更低的纹波电流。此外,LED 中的峰值电流不应超过厂商所规定的最大安全工作电流额定值。
LED驱动电源的拓扑结构选择分析
采用AC-DC电源的LED照明应用中,电源转换的构建模块包括二极管、开关(FET)、电感及电容及电阻等分立元件用于执行各自功能,而脉宽调制(PWM)稳压器用于控制电源转换。电路中通常加入了变压器的隔离型AC-DC电源转换包含反激、正激及半桥等拓扑结构,参见图3,其中反激拓扑结构是功率小于30 W的中低功率应用的标准选择,而半桥结构则最适合于提供更高能效/功率密度。就隔离结构中的变压器而言,其尺寸的大小与开关频率有关,且多数隔离型LED驱动器基本上采用“电子”变压器。
采用DC-DC电源的LED照明应用中,可以采用的LED驱动方式有电阻型、线性稳压器及开关稳压器等,基本的应用示意图参见图4。电阻型驱动方式中,调整与LED串联的电流检测电阻即可控制LED的正向电流,这种驱动方式易于设计、成本低,且没有电磁兼容(EMC)问题,劣势是依赖于电压、需要筛选(binning) LED,且能效较低。线性稳压器同样易于设计且没有EMC问题,还支持电流稳流及过流保护(fold back),且提供外部电流设定点,不足在于功率耗散问题,及输入电压要始终高于正向电压,且能效不高。开关稳压器通过PWM控制模块不断控制开关(FET)的开和关,进而控制电流的流动。
开关稳压器具有更高的能效,与电压无关,且能控制亮度,不足则是成本相对较高,复杂度也更高,且存在电磁干扰(EMI)问题。LED DC-DC开关稳压器常见的拓扑结构包括降压(Buck)、升压(Boost)、降压-升压(Buck-Boost)或单端初级电感转换器(SEPIC)等不同类型。其中,所有工作条件下最低输入电压都大于LED串最大电压时采用降压结构,如采用24 Vdc驱动6颗串联的LED;与之相反,所有工作条件下最大输入电压都小于最低输出电压时采用升压结构,如采用12 Vdc驱动6颗串联的LED;而输入电压与输出电压范围有交迭时可以采用降压-升压或SEPIC结构,如采用12 Vdc或12 Vac驱动4颗串联的LED,但这种结构的成本及能效最不理想。
采用交流电源直接驱动LED的方式近年来也获得了一定的发展,其应用示意图参见图5。这种结构中,LED串以相反方向排列,工作在半周期,且LED在线路电压大于正向电压时才导通。这种结构具有其优势,如避免AC-DC转换所带来的功率损耗等。但是,这种结构中LED在低频开关,故人眼可能会察觉到闪烁现象。此外,在这种设计中还需要加入LED保护措施,使其免受线路浪涌或瞬态的影响。
加速他们成功的步伐。至2012年6月30日的财政年度,中艾电源LED驱动电源萧弘清说,因为高压发光二极体较ACLED少了内部桥整的发光区,工程渠道的产品毛利率仍在20%以上。他并表示:LED显示屏市场进入整合时期。那么, 如果说非得对2012年LED行业重大事件做出盘点的话,雷士照明至少会占据重要两席。首先是去年5月吴长江出走引发的内斗风波,令雷士上下身心俱疲;其次则是年底德豪润达斥资16.5亿元收购雷士20.04%的股权,与雷士合演了一出“巨头联姻”的好戏。
对于德豪润达与雷士的联姻,业内人士多表示看好。雷士在传统照明领域拥有成熟的品牌和完善的行销管道,作为国内照明业界翘楚不虚。然而,在新兴的LED照明领域,前期雷士继续沿革其OEM发展模式,技术沉淀有限,特别是上游芯片领域可谓完全空白。核心技术的缺失,导致雷士未来竞争力堪忧,此番联姻正好为雷士发展铺就了“芯”光大道。
而德豪润达在过去3年内,斥资90亿元,完成了从LED外延片到芯片,从封装到应用(灯具、显示幕)的完整的产业链布局。因此,如何将产品与技术转化为商业利润,继而打造LED全球品牌,成为德豪润达需要思考的首要问题。此番通过入股雷士,利用雷士业已成熟的品牌及完善的行销管道,德豪润达有可能轻松打开抢占LED照明市场的关键通路。
吴长江对外声称,与德豪润达的合作,为行业整合建立了标杆,将带领着行业由前期的散乱发展逐渐趋于规范。此番联姻,亦标志著LED行业洗牌下的整合浪潮已暗流涌动。
上游:横向整合快速扩张
2010年,上游芯片短缺的状况从年初持续到年尾,令芯片厂商赚得盆满钵满,一场围绕上游芯片的疯狂投资就此展开。然而2011年年初,芯片产能过剩警报已然拉响。
芯片光电董事长李秉杰认为,大陆对LED产业的补助行将结束,2015年大陆芯片企业可能将仅存5家。2013年底凡MOCVD数量在10台以下的芯片企业将消失。据了解,大陆拥有芯片企业60余家,这意味着将有超过3/4的企业会被淘汰。
大企业希望通过兼并购扩张实力,巩固自己的龙头地位,中小企业则希望被并购得以保存,这在台厂晶电的系列并购中尤为明显。
去年8月9日,晶电与广稼举办说明会,广稼与晶电通过股份转换,成为晶电的子公司。广稼普通股4.85股换发晶电1股,交易金额40亿新台币。晶电尤永生表示,广稼目前的产能规模,晶电至少投资80亿新台币才能达到,因此对晶电来说是划算交易。此前,晶电就并购了国联光电、元砷光电和连勇光电,成为晶电称霸芯片领域的筹码。
广稼戴子翔则表示,广稼纳入晶电后,可利用晶电现有的技术及销售平台,利用为晶电代工来扭转广稼亏损的局面。同时,晶电不再受转投资之累,可以全面提升经营业绩。
同年11月,三安光电发布公告,旗下全资子公司厦门三安光电科技,拟使用自筹资金5.06亿元(人民币)认购台湾璨圆光电1.2亿股私募普通股,每股价格约为19.6元新台币。本次方案实施后,三安光电将持有璨圆光电19.9%的股份,成为璨圆光电最大股东。
外界看来,三安光电作为目前国内LED外延片及芯片龙头,产能规模庞大,仅次于台湾晶电,产品集中在中低端LED芯片市场。璨圆是台湾第二大芯片厂商,主要市场集中在台湾本土和韩国等亚洲市场,在高端芯片市场拥有较好客户基础,两者结合可优势互补。
璨圆光电董事长简奉任表示,璨圆光电产能太小,成本控制能力弱,而三安光电产能规模大,成本报价低。与三安光电合作,璨圆除了可以降低成本,还可以利用三安光电抢占大陆芯片市场。
对三安来说,随着中低端芯片市场的日益饱和,毛利率大幅下滑,三安开始在高端LED芯片产品研发上发力。同时,三安光电的市场主要局限在国内,急需打破专利壁垒进军海外市场。璨圆光电在LED芯片技术上拥有200多项专利,正是三安光电的理想合作伙伴。
业内人士透露,上游芯片企业间整合并购的主要动力在于扩大产能和市场,获得新技术及拥有对方专利。因此,他们选择的并购物件都是具有技术,专利或是市场优势的企业。
中下游:纵向整合抢占市场
自2012年开始,LED芯片及封装产能的过剩,令整个行业身心俱疲。导致行业关注的焦点开始向更具市场潜力的下游照明应用领域倾斜,LED照明成为新1轮的投资热点。
2012年上半年,中国LED室内照明市场整体规模呈现大幅增长,同比增幅接近36%。同时,新增LED室内照明企业数量近1000家。预计2012年全年,中国LED室内照明市场规模有望突破250亿元,同比增速超过40%。
去年年初,国内知名LED封装企业瑞丰光电与雷士照明签署合作协定,欲联手成立合资公司从事照明用LED封装产品研发及制造,该公司LED器件主要供应给雷士照明。
瑞丰光电选择与管道制胜的雷士照明合作,看重的正是雷士丰富的市场管道资源,为瑞丰光电进军下游LED照明应用打开出海口。然而,该项目随着吴长江的出走无疾而终。
而后,雷士选择与德豪润达联姻,则更具代表性。德豪润达号称在LED领域具有完整的产业链,然而据了解,德豪润达去年在LED领域营收不足4亿元,其中2.5亿元来自之前并购的锐拓显示,除去芯片及封装方面的营收,德豪润达的LED照明营收不足5千万。
雷士有成熟管道和品牌影响,然而以OEM为主的雷士上中游领域尚属空白。之前有业内人断言,未来LED照明十强不会出现雷士影子,因此雷士此举看似偶然,更是必然。
而对处于转型十字路口的传统照明企业来说,并购成其快速介入LED领域重要方式。
去年5月,百分百照明斥资4000万元收购某家俱有英资背景的LED照明企业。在此之前,阳光照明以1350万元的价格拿下杭州汉光照明50%的股权。又以123.76万元的代价持有日本LIREN公司30%的股权,获得了LIREN公司在LED照明领域先进技术。
并购易 整合难
当前,行业正处于后洗牌时代,倒闭潮时有发生,包括愿景光电、浩博光电、大眼界光电等知名企业,已成为行业“先烈”。要发展,前提条件是要求得生存。只要是希望发展LED照明的企业都希望用并购整合的方式来弥补自己在LED产品、品牌与管道方面的不足。
由于隶属于不同的创业者,前期两家公司在管理、文化、价值观念等方面都存在明显的差异。因此,业内人士认为,虽然并购产生的交易可以立竿见影,然而,要产生预期的效益还在于后期的磨合。因此,企业对于整合的效果并不能追求马到功成,只能是循序渐进。
正如德豪润达与雷士的联姻,在外界看来,两家企业虽然同属上市企业,实力雄厚。然而,两家企业之前在LED领域表现并不尽人意,甚至有人调侃两家结合是“弱弱结合”。
对于雷士来说,如何依讬德豪润达上中游产业链优势快速降低成本,为自己终端行销网络提供高性价比的产品,然而这对产品集中中低端的德豪润达来说有点困难;而对于德豪润达来说,希望利用雷士成熟品牌及管道,打破自身90亿元投资,销售额仅4亿元的尴尬局面。然而,刚刚结束内斗风波的雷士,想要完全恢复其管道方面的优势还需要假以时日。
然而,不管是上游的横向整合,还是中下游的纵向整合,并购双方首先得明确自己的意图和目标,专利?人才?市场?然后再照着预期的目标同心协力,才能走得更好更远。
由于片材为凝胶状,全部LED灯串都能点亮。如此一来, 虽然大功率LED现在还不能大规模取代传统的照明灯具,但它们在室内外装饰、特种照明方面有着越来越广泛的应用,因此掌握大功率LED恒流驱动器的设计技术,对于开拓大功率LED的新应用至关重要。LED按照功率和发光亮度可以划分为大功率LED、高亮度LED及普通LED。一般来说,大功率LED的功率至少在1W以上,目前比较常见的有1W、3W、5W、8W和10W。已大批量应用的有1W和3W LED,而5W、8W和10W LED的应用相对较少。预计大功率LED灯会在2010年上海世博会上大量应用,因此电子和照明行业都非常关注LED照明新技术的发展应用。
恒流驱动和提高LED的光学效率是LED 应用设计的两个关键问题,本文首先介绍大功率LED的应用及其恒流驱动方案的选择指南,然后以美国国家半导体(NS)的产品为例,重点讨论如何巧妙应用LED恒流驱动电路的采样电阻提高大功率LED的效率,并给出大功率LED驱动器设计与散热设计的注意事项。
驱动芯片的选择
LED驱动只占LED照明系统成本的很小部分,但它关系到整个系统性能的可靠性。目前,美国国家半导体公司的LED驱动方案主要定位在中高端LED照明和灯饰等市场。灯饰分为室内和室外两种,由于室内LED灯所应用的电源环境有AC/DC和DC/DC转换器两种方式,所以驱动芯片的选择也要从这两方面考虑。
1. AC/DC转换器
AC/DC分为220V交流输入和12V交流输入。12V交流电是酒店中广泛应用的卤素灯的电源,现有的LED可以在保留现有交流12V的条件下进行设计。针对替代卤素灯的设计,美国国家半导体LM2734的主要优势是体积小、可靠性高、输出电流高达1A,恰好适合卤素灯灯口直径小的特点。
取代卤素灯之后,LED灯一般做成1W或3W。LED灯与卤素灯相比有两大优势:(1)光源比较集中,1W照明所获得的亮度等同于十几瓦卤素灯的亮度,因此比较省电;(2) LED灯的寿命比卤素灯长。
LED灯的主要弱点是灯光的射角太窄,成本相对较高。但从长远来看,由于LED灯的寿命较长,所以还是具有非常大的成本优势。220V AC/DC转换器(例如LM5021)主要锁定舞台灯和路灯市场。
2. DC/DC转换器
目前,LED手电筒占据了DC/DC转换器的绝大部分需求量。手电筒采用的LED功率基本上是1W,供电方式包括锂电池和镍锌电池、碱性电池等。3W 手电筒的应用一直还存在一些难点,因为3W LED灯本身需要散热,散热装置的体积大,从而在一定程度上削弱了LED灯体积小的优势。此外,由于3W LED灯的电流高达700mA,一次充电后的电池使用时间缩短。尽管如此,对于上述应用国家半导体提供LM3475、LM2623A和LM3485等方案。
矿灯也是LED灯的主要应用领域之一,它属于特种照明行业,需要专业的认证标准,中国对LED在矿灯领域的应用一直都很重视。目前,LED设计行业存在对特种行业的需求认识不足的问题,设计中常采用一些不切实际的、新奇的设计方案。例如,将LED灯和电池一起嵌入头盔,却没有考虑到矿灯特殊使用环境的各种需求,这可能是造成LED在矿灯市场的应用一直没有打开局面的重要原因。
对于矿灯LED应用,美国国家半导体提供了丰富的DC/DC稳压器产品,包括LM3485、LM3478和LM5010。已经用户采用一颗1W的LED灯,周围再放6颗普通的高亮度LED灯,构成一种具有特殊闪烁功能的矿灯。
总而言之,LED灯在灯饰和特种照明行业有着广泛的发展前景,国家半导体为此提供完整的新型LED驱动解决方案
D是工作週期。
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