|
点击图片获取报名方式 随着近几年LED照明行业爆发式的发展，LED照明企业除了一如既往对灯具的稳定性提出要求以外，更面临来自产品成本与竞争力的压力。就驱动IC而言，未来驱动IC的主流方式将是是更加集成化，简单化。 在许多电源驱动企业高层看来，驱动IC的技术已经达到一定的顶峰，拼技术拼价格已经占不到什么便宜，而应该转向提高产品附加值。这意味着由创新带动的新生力军被业内普遍看好。 而在驱动IC迎来创新潮流的同时，新产品新设计又需要跨越哪些技术障碍，多位LED驱动电源IC知名企业精英为我们带来了独特的论点。 目前智能数字高压线性IC/ DoB （Driver on Board）IC因其简单的应用电路和外围配件，低生产成本，已被越来越多的LED领域所接受和应用，像家居照明，商业照明，工业照明等等都已广泛应用。 因IC方案具有高压特性，需对整灯进行安全绝缘处理，目前的塑包铝，全导热塑及玻璃的广泛应用，解决了先前的瓶颈。 在智能应用上，线性IC有着先天的优势，不过在解决通讯模块供电上，目前还不理想，希望未来有更多低功耗的通讯模块出现以及线性IC在供电上得以突破性的进展。 目前线性方案的应用已经有很多大企业开始试水，但真正能做好应用的全行业没有几家。 主要的掣肘在于如下几点：
更有甚者，部分IC开发公司只求目前短浅利益，只求便宜不是追求性能的稳定可靠，所以整个行业以至于让很多用户认为，线性方案只是阻容降压方案的替代品，这是大错特错的理解。 而今市面上很多代理公司为了追求短线利益，做出来的线性方案由于专业水平与应用经验上的缺乏，使用线性恒流IC所做出来的灯具不堪入目也不负责任，或因不考虑其安全性能，或因不考虑光电性能，或因不考虑散热。 更不用说抗浪涌等级不够，某些生产细节把控不到位，导致生产时出现大批次不良品等等。 业界有评论称线性驱动芯片经过几代的改进设计，已经从当初的模拟电路芯片走向数模混合电路芯片，并且在向数字电路芯片发展。 现在的高压线性驱动芯片的性能日趋完善，更加稳定。 线性恒流是目前市场的热点，市场份额在逐渐增大，但是线性恒流宽电压、无频闪等难题，需要IC企业去解决。 除了线性恒流逐渐走入市场外，智能照明掀起热潮，随之而来的相应的LED智能照明驱动及控制系统设计也被业内看好。 智能照明是目前市场的热点，但是份额还不大，还不规范，没有统一的标准。 随着智能家居、智慧城市、物联网等技术的发展，智能照明必将发展和普及，并带动驱动设计的新一轮发展。 线性LED驱动方案外围元器件简单，可实现LED灯去电感化、光电一体化、加工无人化，容易实现高PF低THD，并且无EMI等问题，其竞争优势明显。 当然，线性LED驱动IC仍然有很多缺点，比如效率低造成的发热大，纹波大造成的频闪等。但这些问题可以根据不同的应用来减弱或规避。 通过热调节功能，在驱动芯片过热时逐渐减小输出电流，从而控制输出功率和温升，使电源温度保持稳定，以提高系统的可靠性，当芯片温度持续过高时芯片关闭。 对于频闪问题，低成本的解决方案是加大整流后的滤波电解电容；高端的应用，则可以采用开关电容填谷的控制方式，减小输出电流纹波，实现无频闪应用。 同时，可以采用独特的多段电流控制技术，实现不同段LED随输入电压的改变而自动切换的功能，在整个交流周期内增加LED的点亮时间，从而提高LED灯珠利用率，同时实现高功率因数和低谐波失真。 总的来说，现在的线性LED驱动技术已取得了很大的进步，不再是原来让大家望而却步的不可靠方案，可以大胆使用。 交流直接驱动LED照明（线性恒流）的应用已经逐渐成熟，兼且具有低成本的价格优势，市场开始逐步接受，并且由于实现了与LED光源集成一体化。 因此在一些中小功率特别是空间体积小的照明灯具等应用场合下得到广泛应用，比如灯管、筒灯、吸顶灯、泛光灯等。 从未来LED照明的发展趋势看，小型化、集成化、模块化、标准化应该是LED行业发展的大方向，而这些正是交流直接驱动这种新技术应用的优势所在。 新技术的应用与推广总是会面临一些问题和困难。 从技术发展方面看： 首先LED利用率低，这是因为交流直驱技术需要LED负载的最大承担电压要相当于输入的电源电压峰值（如220V交流输入的峰值电压是311V），在电源电压幅度随时间变化时改变LED负载的数量，实现高功率因数的线性恒流驱动，因此交流直驱技术使用LED的数量会比开关电源恒流低压驱动的LED数量要多些。 这需要市场提供高压LED灯珠，使LED数量可以保持不变，目前市场上已经有很多LED封装厂家提供9V、18V、24V、36V、48V等不同的高压灯珠，可以满足交流直驱对高压LED的需求。 其次LED的光效会降低，并且存在100Hz频闪，这是因为线性恒流驱动大多采用无电解电容方案，当使用交变电流驱动LED时，流过LED的电流大小幅度的变化导致光效不等。 一般来说随着电流增加光效会降低，因此总体平均光效会比用额定恒流驱动电流的光效要低10%左右。 从应用方面看： 首先与客户已有LED照明产品外壳的匹配度，需要改变外壳设计，甚至需要改模具。 这是因为早期LED照明产品都是采用开关电源驱动，照明外壳的设计中考虑了电源腔体积和位置，使用交流直驱这种“去电源化”的新技术，不需要单独电源腔体，但是需要重新考虑电光源一体化后增加的散热问题。 因此外观需要重新设计，但带来了显而易见的好处是，灯具更加简单时尚，具有科技感，形状设计自由灵活，能很好的表达设计师的一种意图。 其次，与客户现有的LED连接结构不同，需要改变用户的使用习惯。 现有的LED灯珠大多是低压大电流的串并联结构，而交流直接驱动技术要求LED串联级数很多，要与输入的电源电压峰值相当，因此LED数量变化大，这个问题的解决可以通过高压LED灯珠解决。 最后，是有些客户对安规的担忧，会认为交流直接驱动是非隔离的结构，由于与市电直接连接，LED的使用电压高不安全不可靠，这与客户的直观心里感受有关。 其实交流直接驱动与目前市面上很多的非隔离拓扑结构的开关电源在安规上的要求是一样的（毕竟隔离的开关电源需要使用隔离变压器，会增加体积降低效率）。 只要符合安规测试，能通过加强绝缘测试的都是安全的，这通常是靠结构来保证的，比如在灯壳问题上要做绝缘考量，在铝基板耐压上改进优化，使用灯具接地线等结构上进行改善。 降低LED驱动电路的成本并缩小尺寸是典型的设计目标，通常的方法是减少所需外部元件的数量。然而，这些目标大多与住宅应用相关，如LED灯泡和LED灯管。 其他应用可能有不同的设计目标。例如，对于街道照明，终端用户可能要求路灯达到5至10年的寿命，因此驱动器效率和可靠性更加重要。 提高驱动器效率不仅能够使灯具供应商实现更高的光源效率，而且，驱动器效率越高，它的工作温度则越低，因此能够延长驱动器的寿命。 除了了解最新的驱动IC技术之外，了解终端应用和终端地域市场也很重要。 例如，在美国，符合能源之星2.0版照明产品规格标准的灯具现在要求实现2.5 kV瞬态保护。在日本，对LED光源闪烁有严格的规定，可能会限制某些LED驱动器解决方案，特别是线性类型。 因此，关注政府对各类市场的监管是一项重要的挑战，因为标准的变化速度几乎与LED技术的发展速度一样快，LED驱动IC供应商必须确保其产品满足特定终端市场的需求。 但驱动IC供应商需要克服的最大挑战是，没有一种新技术或趋势能够适用于所有照明应用和市场。 照明应用需求非常多样化。这意味着，驱动IC供应商必须花时间去研究每一个细分市场，了解其特定需求，以确定是否有值得投资开发新IC或技术的商业机会。 LED照明正面临着新一轮的行业调整，照明应用端对供应链整合和产品标准化的重视度越来越高，LED驱动IC市场在2015年继续演化。 随着LED应用产品的不断成熟，市场给IC设计行业带来了巨大机遇和挑战，无论是技术的成熟度还是产业延伸领域，以及行业生存状态，无疑都值得我们探讨和期待。 来源 | 阿拉丁新闻中心 作者 | 陈海红 尊重原创，转载请注明出处。 点击下方“阅读原文” 未来LED驱动IC的6个新方向 |
|
|
