TI高管：LED大发展需要驱动技术大发展
在接受与非网记者采访的时候，德州仪器高级技术市场开拓工程师刘学超一再表示：LED技术的大发展需要驱动技术发展相配合。
他说，现今的LED市场规模为1亿美元，未来3~5年还将扩张10倍以上，这其中主要扩张点集中在通用照明和LED背光技术上。“过去数年，LED技术本身取得了飞速的进步。发光效率、导通电压等都得到了极大提升。但是与此相其他技术相比，LED驱动设计却成了限制其发展的桎梏。”
LED照明成为厂商主攻市场
“以照明应用来说，效率是最主要的关键问题。因瓦数及输出电流大而产生温度过高的问题都是需要改善的地方，同时也是产品提升的要点。”刘学超表示。
“目前LED驱动面临的最大问题是热耗及其相关的可靠性问题。这就需要驱动芯片进一步减少本身的功耗，降低自身发热。同时，由于应用于大电流高功率场合， 驱动芯片的电压过冲、地线跳动和静电保护都需要处理好，以便提高系统的可靠性。此外，驱动技术如何解决好与目前市电的交流驱动的无缝连接，从而减少向 LED照明转换的阻力和成本
压力，也是一个挑战。”他说。
随着LED固态照明技术的性能与效率不断超越传统照明技术，这种新技术正在得到广泛应用。不过，如果我们只是用静态白光LED来取代传统技术的话，就难以 真正发挥固态照明技术的全部潜力，不能充分实现LED照明产品的特色化。在智能驱动器支持下，例如引入无线控制、自动光检测以及微处理器等技术，LED照 明灯具不仅能取代传统白光照明，而且还能实现新的功能，而这些功能用传统的照明技术是很难实现的。
LED是由电流驱动的器件，其亮度与正向电流呈比例关系。有两种方法可以控制正向电流。第一种方法是采用LED V-I曲线来确定产生预期正向电流所需要向LED施加的电压。其实现方法一般采用一个电压电源和一个镇流电阻器。第二种方法、也是首选的LED电流调整方法是利用恒流电源来驱动LED。恒流电源可消除正向电压变化所导致的电流变化。 因此可产生恒定的LED亮度，无论正向电流如何变化。产生恒流电源很容易。只需要调整通过电流检测电阻器的电压，而不用调整电源的输出电压。刘学超说：“现在大多数半导体厂商采用的是第二种驱动控制方式。但是在获得稳定电流与亮度的同时我们也发现驱动设计产品本身寿命的不足反而开始制约号称能够持续发光10万小时的LED产品。”
如果需要解决这个问题则需要从封装技术、发光效率以及晶圆等多方面入手。“目前德州仪器在LED驱动IC技术方面相对比较成熟。如前期推出的高功率 DC/DC 升压 LED 驱动器 (TPS61500) 、高压DC/DC 升压转换器 (TPS61175)，及降压 DC/DC 转换器 (TPS62110) 三款新型电源管理芯片都能够较好的支持LED发光照明。”
驱动IC封装也在不断进步
“提高LED使用寿命的具体方法是改善芯片外形。我们需要千变万化的封装形式，采用小型芯片。因LED的发光频谱中含有波长低于450nm的短波长光线，传统环氧树脂密封材料极易被短波长光线破坏，高功率LED的大光量更加速了密封材料的劣化。改用硅质密封材料与陶瓷封装材料，能使白光LED的使用寿命提高一位数。
改善LED的发光效率的具体方法是改善芯片结构与封装结构，达到与低功率LED相同的水准，主要原因是电流密度提高2倍以上时，不但不容易从大型芯片取出光线，结果反而会造成发光效率不如低功率LED，如果改善芯片的电极构造，理论上就可以解决上述取光问题。
实现发光特性均匀化的具体方法是改善LED的封装方法，一般认为只要改善LED的荧光体材料浓度均匀性与荧光体的制作技术就可以克服上述困扰。
他说，现今的LED市场规模为1亿美元，未来3~5年还将扩张10倍以上，这其中主要扩张点集中在通用照明和LED背光技术上。“过去数年，LED技术本身取得了飞速的进步。发光效率、导通电压等都得到了极大提升。但是与此相其他技术相比，LED驱动设计却成了限制其发展的桎梏。”
LED照明成为厂商主攻市场
“以照明应用来说，效率是最主要的关键问题。因瓦数及输出电流大而产生温度过高的问题都是需要改善的地方，同时也是产品提升的要点。”刘学超表示。
“目前LED驱动面临的最大问题是热耗及其相关的可靠性问题。这就需要驱动芯片进一步减少本身的功耗，降低自身发热。同时，由于应用于大电流高功率场合， 驱动芯片的电压过冲、地线跳动和静电保护都需要处理好，以便提高系统的可靠性。此外，驱动技术如何解决好与目前市电的交流驱动的无缝连接，从而减少向 LED照明转换的阻力和成本
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| 德州仪器高级技术市场开拓工程师刘学超 |
随着LED固态照明技术的性能与效率不断超越传统照明技术，这种新技术正在得到广泛应用。不过，如果我们只是用静态白光LED来取代传统技术的话，就难以 真正发挥固态照明技术的全部潜力，不能充分实现LED照明产品的特色化。在智能驱动器支持下，例如引入无线控制、自动光检测以及微处理器等技术，LED照 明灯具不仅能取代传统白光照明，而且还能实现新的功能，而这些功能用传统的照明技术是很难实现的。
LED是由电流驱动的器件，其亮度与正向电流呈比例关系。有两种方法可以控制正向电流。第一种方法是采用LED V-I曲线来确定产生预期正向电流所需要向LED施加的电压。其实现方法一般采用一个电压电源和一个镇流电阻器。第二种方法、也是首选的LED电流调整方法是利用恒流电源来驱动LED。恒流电源可消除正向电压变化所导致的电流变化。 因此可产生恒定的LED亮度，无论正向电流如何变化。产生恒流电源很容易。只需要调整通过电流检测电阻器的电压，而不用调整电源的输出电压。刘学超说：“现在大多数半导体厂商采用的是第二种驱动控制方式。但是在获得稳定电流与亮度的同时我们也发现驱动设计产品本身寿命的不足反而开始制约号称能够持续发光10万小时的LED产品。”
如果需要解决这个问题则需要从封装技术、发光效率以及晶圆等多方面入手。“目前德州仪器在LED驱动IC技术方面相对比较成熟。如前期推出的高功率 DC/DC 升压 LED 驱动器 (TPS61500) 、高压DC/DC 升压转换器 (TPS61175)，及降压 DC/DC 转换器 (TPS62110) 三款新型电源管理芯片都能够较好的支持LED发光照明。”
驱动IC封装也在不断进步
“提高LED使用寿命的具体方法是改善芯片外形。我们需要千变万化的封装形式，采用小型芯片。因LED的发光频谱中含有波长低于450nm的短波长光线，传统环氧树脂密封材料极易被短波长光线破坏，高功率LED的大光量更加速了密封材料的劣化。改用硅质密封材料与陶瓷封装材料，能使白光LED的使用寿命提高一位数。
改善LED的发光效率的具体方法是改善芯片结构与封装结构，达到与低功率LED相同的水准，主要原因是电流密度提高2倍以上时，不但不容易从大型芯片取出光线，结果反而会造成发光效率不如低功率LED，如果改善芯片的电极构造，理论上就可以解决上述取光问题。
实现发光特性均匀化的具体方法是改善LED的封装方法，一般认为只要改善LED的荧光体材料浓度均匀性与荧光体的制作技术就可以克服上述困扰。
文章出处：与非网
