LED驅動器與功率芯片發展趨勢

　　最終，LED的應用范圍將會擴展到生物技術、農業和醫療行業

　　臺灣聚積科技公司技術市場部專案副理何宜叡介紹，隨著LED芯片發光效率的提升，同樣亮度的產品可以用更小的功率去驅動，熱及成本的問題正進一步在降低，市場因而將進一部擴大。屆時各類照明應用將大量導入LED做相關應用之光源。

　　驅動器本身面對更小的負載功率，必須進一步提升電源轉換的效率，以免拖累整體燈具的效率。另一方面，也必須要提供LED芯片穩定可靠的電源，保證LED芯片的工作壽命及提供保護功能避免突發狀況損壞燈具。

　　Maxim的Piero Bianco強調LED技術的熱點問題之一是冷卻，尤其對于改型燈和小型燈(如MR16)非常重要。除了散熱裝置外，冷卻問題還關系到驅動器，因為燈工作在高溫下就意味著驅動器會變熱，這樣就會降低驅動器的使用壽命。電解電容器對高溫尤為敏感。幸運的是，Maxim現有的驅動器方案無需使用電解電容器，或雖然驅動器中使用了電解電容器，但當由于高溫電解電容器性能下降時，驅動器性能幾乎不會受到影響。

　　影響LED照明發展的關鍵因素

　　那么，目前全球都在主攻LED燈、芯片和應用領域。但現在LED的平均壽命還是較為有限，有人認為關鍵還是驅動力不足。那么影響LED產業發展的主要因素是什么?

　　飛兆的Donghye Cho認為，如果要把LED打進一般照明市場，建立業界公認的標準并降低成本非常重要。其它有待解決的問題仍然是良率、發光效率(lm/W)和散熱。良率直接影響LED的制造成本和系統BOM(材料清單)成本，這占據LED照明應用總體BOM成本的70%。

　　臺灣普誠科技綠色能源事業處蕭恩煦協理指出，隨著LED技術的發展，其單位功率的流明不斷提升，目前在市場上量產的LED燈泡多數可以達到60 lm/W以上。在未來幾年之內，LED散熱技術不斷優化，LED的流明轉換效率將會不斷提高，真正達到節能的目的。

　　LED驅動器目前仍處“戰國時代”，多樣化、靈活性是目前LED驅動器在市場上的體現，在未來的2~3年內不會發生根本性的改變。但隨著市場需求的不斷規范化、趨同性，LED驅動器將逐漸變成一個標準品。以目前市場發展較快的照明LED燈泡為例，在市場的開始階段，驅動芯片的隔離方案幾乎是每個方案設計商的必需，但隨著燈泡外殼技術的發展、燈泡體積的不斷縮小、價格的降低，LED燈泡的驅動方案也發生了較大的改變，非隔離方案的優勢將逐漸呈現出來，并被眾多客戶接受。目前LED燈泡多在4~6W范圍，對功率因素要求不高，但未來對功率因素的要求勢在必行，LED驅動器集成功率因素校正功能將在LED燈泡市場成為主流。

　　臺灣聚積的何宜睿認為，就LED燈具而言，與壽命最相關的不外乎燈具的電路部份。通常燈具廠商在設計的時候需要注意到兩個地方：一個地方是LED芯片在操作時候的溫度與壽命的關系，另一個是驅動電源本體組件的壽命限制。

　　影響壽命的因素

　　從技術層面來看，LED本身的壽命往往長達幾萬小時，但有時8000小時就不錯了[1]。造成這種現象的原因是什么?

　　安森美半導體中國區高級應用工程經理鄭宗前認為，這是由于照明系統設計工程師在LED驅動電路設計中為了降低成本而使用較低等級的外部元件，如額定工作溫度更低的電容或精度更低的電阻等，會使驅動電路的可靠性降低，使用壽命大幅縮短，不能與LED本身的壽命匹配。故工程師的一大挑戰是在保持極高可靠性的同時還要降低成本。

　　從市場來看，隨著LED在亮度及能效等方面在提升，對于LED照明產業而言，在商用市場和消費市場的發展步伐并不一致。建筑物照明及零售照明等商業照明是最早應用LED通用照明的領域，總體擁有成本、可靠性和便利性等因素正推動LED照明在此領域不斷普及。而在住宅應用等消費市場，成本仍是影響LED照明普及的關鍵因素。