LED驅動器常見問題探討

目前市場上可以買到哪些不同種類的LED驅動器?

主要區別存在于直流(Dc)輸入驅動器和交流(Ac)輸入驅動器上。

直流[Dc)輸入驅動器可用于使用直流輸入的各種應用中(類似電池供電的閃光燈、太陽能燈等)，并且，還可以用于需要先將Ac電源轉換為中問直流電壓，然后再將該電壓饋入到LED驅動器的各種應用上(如街燈、戶外照明等)。對于直流輸入驅動器而言，某些重要的特征可能在于其設計上十分容易——幾乎不需要采用外部元器件，并且解決方案成本較低，或不需要使用熱保護系統。

Ac輸入驅動器則用于改型燈。對于PAR(ParabolicAlumlnum Renector，碗碟狀鋁反射，是專業舞臺上的一種常見燈具)燈、標準燈泡等而言，它們在100V、120V或230v的交流輸入下運行；而對于MRl6燈而言，則需要在12v的交流輸入下工作。由于存在某些復雜的問題，如，標準三端雙向可控硅開關或后沿調光器的調光能力問題，以及與電子變壓器(從交流線電壓生成MRl6燈工作時的12V交流電)的兼容性問題(即，無閃爍操作)，因此，與直流輸入驅動器相比，交流輸入驅動器所涉及的領域更為復雜。

LED產品設St中涉及到哪些設計問題?要解決這些問題，是否存在產品特征上的改進?

筆者認為，對于直流輸入驅動器而言，這些問題類似于設計Dc／Dc轉換器，就如同補償控制環路、解決噪音問題(當然是以最低的成本)。其它要求可能是LED的熱管理問題：LED運行中會由于消耗很多能源而變得十分熱，因此，需要找到巧妙的解決方案，使其保持充分的冷卻。

交流輸入驅動器的設計更為復雜。由于電壓更高、回掃變換器的噪音更大等原因，因此交流輸入電源本身就變得更為復雜。此外，許多工作需要滿足EMI(電磁干擾)、THD(總諧波失真)以及PFc(功率因數校正)方面的要求，尤其是要符合調光性和與電子變壓器的兼容性方面的需要。EMI問題通常可以通過適當的主板級設計來加以解決，為了解決調光性和與電子變壓器的兼容性問題，重要的是要選擇適當的驅動器集成電路(Ic)。

目前，在LED驅動器中，是什么形成了產品的特點，或者說，是什么使產品得以改進?

對于直流(Dc)輸入驅動器而言，Ic使設計大為簡化，例如，通過采用無補償作用的布局，使用非常少的外部元件，驅動器就能夠集成類似熱保護在內的特征。當LED變得很熱時，能夠減小LED上的電流。

而對于交流(Ac)輸入而言，最復雜的是調光性和與電子變壓器的兼容性問題。選用適當的驅動器Ic可以提供現成的解決方案來解決這些問題，因此，設計師在使驅動器可以調光并與變壓器兼容時，就可以避免非常冗長和復雜的工作。

隨著LED應用的發展，半導體行業是否已設計出LED半導體?

半導體行業正在從簡單地銷售通用電源應用(如LED驅動器1DC／DC和AC／DC穩壓器向制造驅動LED的專用產品方向發展。如同我們上面所看到的那樣，這些產品的某些特征只是LED驅動器應用所需要的。

未來將出現什么樣的LED驅動器或解決方案?

將會存在兩種發展趨勢。對于改型燈而言，驅動器將繼續得以改善，以提供調光平滑的解決方案；同時，元器件數量少，解決方案成本低。對于其它照明應用而言，我們希望未來能夠看到更多特征復雜的驅動器，能夠實現光的遠程控制。

在選擇LED驅動器時，設計工程師應遵循何種選擇標準?

標準的選擇取決于應用的類型。對于直流輸入驅動器而言，重要的當然是要選擇運行可靠且耐用的驅動器，但解決方案的成本可能會成為一個相關因素，因為可供選擇的產品很多，產品的提供相當廣泛；對于交流(Ac)輸入驅動而言，特別是人們要求調光性或電子變壓器的兼容性時，市場上銷售的Ic彼此之間存在非常大的區別。由于每種產品都有其自身的解決方案，因此，要找到調光良好、平滑的解決方案就不是一件容易的事情。因此，與成本驅動相比，該領域中的選擇更多的是特征和性能驅動。

LED技術的熱點問題有哪些?

冷卻(略)

多串布局

多串布局是顯示器背光照明應用所采用的模式。就照明應用而言，人們有時在汽車車燈應用中使用這些布局方法，將驅動器的輸出電壓保持在安全限值之下；在街燈和戶外用燈等功率非常高的應用中有時也采用這些布局方式。對這些應用而言，由于曼為高效，功率耗散更小，因此，多個開關調節器(每串一個)的布局一般來說更好。基于同樣的考慮，在這些應用中，在元器件布局上人們一般不采用單個開關驅動器和多個線性電流吸流器的模式。雖然在可控色彩RGB(紅綠藍)照明中，人們將來會更多地使用多串應用，但就目前而言，可能由于解決方案的成本較高，因此，使用非常有限。

可調光IC

如同所述，對驅動器而言，亮度降低是一個比較大的問題。許多驅動器都聲稱可以調光，但實際上，就平滑殼度降低情況以及提供足夠好的功率因子和效率(可調先驅動器有時需要采用電流分壓器。電流分壓器能夠增加輸入電流，但卻降低了效率)而言，幾乎沒有哪種驅動器在這方面是令人滿意的。筆者認為這是一個驅動器產品存在改善空間的領域。

有關IC的保護／特征

主要指汽車應用領域。在該領域中，用戶需要外部元器件來防止短路、降低EMI噪音等，而通過集成保護特征、降低EMI噪音(如，使用擴展頻譜方法)，驅動器Ic可以做許多事情來減少元器件的數量和大小。

排在前5名的應用有哪些?其LED半導體的特點是什么?

目前商業型的主要應用包括，100～230VAc改型交流輸入燈。在該領域，LED驅動器對于調光、以及工作在不利“熱”環境下的驅動器電路能否具有較長的使用壽命都起到相當大的作用。

小形狀(如，MRl6，GUlO)改型燈。由于這些燈不能用熒光燈替代(熒光燈不適合這些燈的小形狀因子要求)，因此，它們可能會替代傳統燈的傳感器。對于這些燈中最常見的MR16而言，存在的問題是，燈必須能夠使用電子變壓器而不出現閃爍。標準驅動器在對待多個變壓器方面存在問題；Maxim公司代之以提供專門的解決方案，該方案顯著提高了使用電子變壓器時的性能。

街道照明及戶外照明是另一個強勁增長的市場。在該領域，主要的驅動器解決方案是購買現成可用的AC／DC轉換器，由其生成直流中間電壓，然后讓LED驅動器在此電壓下工作。對驅動器的主要要求可能是，驅動器外部元器件數量要少，并且解決方案的成本要低。

LED已被廣泛地應用于汽車后燈，并且現在正被用于汽車的白晝行駛燈、位置指示燈、遠光燈和車頭的短焦距燈。在該領域，人們面臨的主要問題是要有高可靠性的LED驅動器——這種驅動器應能夠在輸入電壓和溫度變化范圍較大的環境下工作；此外，驅動器必須能夠防止出現短路或其它故障。

太陽能燈對LED驅動器的特殊要求?

太陽能燈市場需要直流輸入驅動器，這些驅動器必須結實耐用、容易設計、所需的外部元器件數量少且解決方案成本低。針對該市場，Maxim能夠提供的驅動器外部元器件十分少，無需任何補償，且使用高功率耗散包使熱設計變得更為容易和便宜。

英飛凌談LED驅動芯片趨勢

問：LED驅動器的技術趨勢如何?

答：高效率，同時又必須高可靠、高穩定性。LED驅動器(或解決方案)本身效率必須越來越高。這要求寬電壓的輸入范圍既能符合不同地區的電壓標準、適用于不同的LED組合，也能為提供高效率的LED照明提供方便。在不同的使用環境下，驅動器必須提供高穩定度的電流和電壓。由于LED的色溫越來越柔和，多色組合的LED燈珠給多路LED驅動器提出了要求。LED驅動器的電流控制需要更加精準。

問：很多LED企業認為芯片、散熱器是LED壽命的根源，卻沒有注意到LED電源驅動導致的光衰問題。如何更好地解決散熱或光衰等方面的問題?

答：不管是在汽車電子，工業控制還是消費電子產品，英飛凌一直注重產品的質量、高效率和環保。隨著LED通用照明的普及，對驅動器安全、穩定和高效提出了新的要求。因此英飛凌在提供高品質的IC同時，更重視方案的提供。AC-DC和DC-DC效率都是需要考慮的因素。所以對于一款高效率高品質的LED照明驅動器，不能只衡量某一個Ic的品質或效率，更要注重整體的方案。例如加入單片機為系統提供智能控制、反饋、通訊等功能，能更靈活有效地提高整體方案。在LED驅動器方面，為了降低發熱，驅動器自身的功耗必須越來越小。由于LED照明燈具的體積非常小，燈具的設計也越來越小，要求驅動器的設計具有良好的散熱性，對產品的封裝技術也提出了要求。同時也要求驅動器本身具有很好的耐高溫性(產品可以長時間工作在較高溫度環境下)。為了防止光衰，LED驅動器必須可以工作在很寬的溫度范圍，

同時必須提供一個比較精確的恒流控制，這些對產品的設計、生產工藝都提出了要求。

問：貴公司最新研發成果是什么?

答：根據市場對LED通用照明的需求，英飛凌開發了中功率(BCR32xU／BCR42xU)、小功率(BCR205W)LED線性恒流驅動芯片，及大功率ILD4001、ILD4035和ILD4120開關模式的LED驅動芯片。同時提供了高效率高整合的AC-DC芯片，比如離線式可調光芯片ICL8001G、非調光芯片ICLS602x系列，及為LED照明控制而設計的8位單片機XC822、XC824、XC835、XC836，加入觸控及DALI(數字可尋址照明接口)遙控以滿足市場對LED照明方案的需求。