2009年度热门IC技术回顾之LED大放异彩
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更新于2010-02-07 10:30:36

备受关注的LED照明今后将怎样发展?本期专题与非网编辑通过采访安森美半导体、美国国家半导体、德州仪器、科锐以及资深照明行业从业人士,为您揭秘LED未来发展趋势以及可能会面临的问题。

LED节能环保初体验

如果说,最初大家对于LED节能没有什么明确概念,那么安森美半导体LED通用照明及电源营销总监Laurent Jenck在北京媒体见面会上的数字比喻则能够为大家澄清这个困惑。他说:以一盏普通的100w白炽灯为例,95W的功耗是用在发热上面,而真正流动到照明环节的能耗只占总能耗的5%左右,LED则能将发光效率从5%提升到80%左右。

“普通白炽灯的光效为 10 lm/W,卤素灯的光效约为 20 lm/W,而今天LED元件光效已经达到80lm-100lm/w,未来还将提升到150lm/w,”他说,“随着LED技术的持续进步,未来3~5年,LED现有的1亿美元左右市场规模还将扩大10倍以上。”


安森美半导体提供的采用LED优化后台灯对于数据表LED发展瓶颈齐探索


LED发展瓶颈齐探索


然而LED未来发展也并非毫无悬念。驱动器件的使用寿命从一定程度上限制了LED的工作时间,此外较高的价格、未来新兴技术的冲击使得该产品至今仍徘徊在有 政府支持的市政照明等公共项目当中。科锐一高级销售工程师表示:对于普通用户来讲,LED照明依然属于奢侈项目,除非等到产业集中推动节能技术,降低整体 产品价格。不过,这种可能也不是不会出现,政府已经开始着手推动该项目的实施,预计2015年左右,LED照明技术能够走进普通用户家庭。

至于驱动芯片寿命限制LED使用寿命问题,Laurent Jenck在乍听韩国首尔半导体正在研制免驱动LED时,表示非常震惊。他说:免驱动对于LED技术发展来说,肯定是好消息,因为现在的高昂价格很大程度上是由驱动芯片造成的。但是作为一家销售LED驱动芯片的厂商来说,如果免驱动技术研制成功对我们的冲击还是很大了。

“不过,话又说回来。LED光源的稳定,驱动芯片起了很大的作用。我没见过首尔半导体的免驱动LED产品,但是可以肯定的是它能够提供的光源和带驱动LED肯定会有很大差别。”

此外,具有18年照明领域从业经验的资深经理人洪兵还表示:目前LED照明受到的期待与LED技术实力存在差距,促进LED照明的普及必须在认清差距的前提下解决问题。并且提醒说,目前与LED相关的法规、标准尚不完善,存在安全质量隐患的产品有可能流入市场。

他说:“尽管国内有一些厂家可以提供显示及背光源应用所需的小功率LED芯片,但是面对巨大的照明应用市场,目前中国尚无一家企业能提供可量产的大功率照明LED芯片。而国外LED芯片巨头垄断中国照明市场的趋势加强,则与中国本土芯片企业的暗落趋势形成鲜明对照。”虽然目前国内企业在LED产业中下游的封装与应用方面占据一席之地,但是未来占据LED技术发展制高点的还于上游的高端芯片。“可以想象,如果未来中国一直缺失高端的LED 芯片,即便政府在示范工程上投入十倍百倍的资金,那也只是为外国芯片厂商在中国赚取更丰厚的利润,中国本土的封装及应用企业永远只能获得微薄的“辛苦费, ”洪兵忧心忡忡。


LED的大规模商用还需要突破很多技术瓶颈

欧司朗光电负责人则为我们解答了新兴技术,现在主要指OLED技术对LED技术的冲击。他说:“我个人认为OLED与LED是互补关系,两种技术各有各的优势。”OLED属于面光源,LED属于点光源,目前LED已经获得大量应用,技术 每日都在进步,但是OLED照明技术仍处于研发阶段,现在的光效也只有LED的1/3,大约在30lm/w,另外OLED寿命也比较短,“现在还不能大规 模应用,相信还需要等几年才能进入正式商用。”

更简单的设计

近年来,电源管理集成电路(PMIC)制造商已经开发出各种旨在为工程师提供更高级别控制和简化设计的IC。以美国国家半导体 (NS)公司的LM27965为例,这个白光LED(WLED)驱动器可以驱动多达9个并联的LED,总输出高达180mA。为了最大程度地提高设计工程师的控制能力,可将输出正向电流分成两到三个独立的控制组,并配置四到五个LED为主显示屏提供背光;配置两到三个LED为副显示屏提供背光;配置单个独立控制的驱动器来管理状态或者指示灯LED。每组LED都通过标准I2C接口进行控制。

虽然基于感应升压转换器的解决方案仍在许多应用中表现出优势。但是在许多情况下,制造商都开始转向采用混合模式或分数电荷泵来驱动紧凑型便携式应用中的WLED,并且不再需要大感应器。虽然固定升压电荷泵中的输出是采用单独的电阻进行调制的,但是LED电流匹配和效率可能受到影响。采用混合模式电荷泵时,可对输出电压进行调制以维持每个LED的恒定电流,从而使得设计工程师更加准确地匹配电流源。

与许多竞争产品相似的是,凌力尔特(Linear Technology)公司8月发布的LTC3219采用多模电荷泵,该器件可在1倍模式下导通,然后当任何使能LED电流源接近电压降时自动转换至升压或者1.5倍模式。

随后的电压降将该器件转换至双倍(2x)模式。为了支持主副显示屏和RGB照明要求,该器件驱动了9个可单独配置的电流源。

与NS的器件一样,凌力尔特的器件中的每个电流源都通过双线I2C串行接口采用数字方式控制灰度、亮度、闪光和分级调节。
文章出处:与非网 周方
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