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LED驅(qū)動器滿足多元化應(yīng)用

出處:MLH203242 發(fā)布于:2008-08-20 15:52:37

  隨著 LED正從手機背光走向更多元化應(yīng)用,在為大量模擬和電源管理芯片廠商帶來商機的同時,也對LED驅(qū)動器帶來了更嚴格的要求,如更高效率,更高集成度,更小封裝和更大電流。如何為不同應(yīng)用選擇合適的LED驅(qū)動器呢?啟攀微電子、飛兆半導(dǎo)體、美國國家半導(dǎo)體、Leadis和Zetex等LED供應(yīng)商都給出了的意見。

  LED應(yīng)用從手機背光走向更多元化

  目前手機按鍵與面板背光仍是LED驅(qū)動IC的主要應(yīng)用市場,但手機相機閃光燈、車燈和消費類電子產(chǎn)品背光(MP3播放器、PDA、游戲機、數(shù)字相機、LCD TV)市場增長迅速,而通用照明則是更長遠也是更廣闊的市場。

  LED背光也在從小尺寸顯示屏向中大尺寸發(fā)展。上海啟攀微電子市場總監(jiān)呂成昌表示,2005~2007年,LED背光在手持多媒體設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用,從2008年開始中小屏(4~10英寸)將大比例使用LED背光,而10-17寸屏(主要為顯示器和筆記本電腦等)也將開始全面導(dǎo)入。隨著LED耗電降低、壽命長、無汞環(huán)保等特點被進一步地認知,LED發(fā)光效率不斷提高及成本下降,LED背光在中大屏LCD TV上的廣泛應(yīng)用也將會到來。

  美國國家半導(dǎo)體亞太區(qū)電源管理產(chǎn)品市場營銷經(jīng)理吳志民也指出,由于LED背光燈的功耗較低,而且可以令畫面色彩更為亮麗,因此越來越多筆記本電腦及液晶電視放棄采用CCFL,改用LED背光,CCFL終會被市場淘汰。吳志民還補充說,小屏顯示器的背光技術(shù)也有突破性的發(fā)展。由于畫面清晰的智能手機大受市場歡迎,因此國半LP5520紅綠藍光LED驅(qū)動器的市場需求也大增。這款芯片除了可以在廣闊的溫度范圍內(nèi)輸出真正的白光之外,還可利用內(nèi)置校準存儲器及外置溫度傳感器調(diào)整紅綠藍LED的驅(qū)動電流,確保在任何亮度或溫度之下,白光平衡都能達到完美的效果。

  飛兆半導(dǎo)體亞太區(qū)技術(shù)營銷部總監(jiān)黃廣賢則認為,觸摸控制也將推動LED背光應(yīng)用。蘋果iPhone首開電容觸摸式控制之先河,許多手機廠商隨之效仿,也紛紛采用觸摸屏或電容式觸摸鍵盤。雙功能性控制鍵就是這種界面技術(shù)的受益者,數(shù)字鍵區(qū)可以搖身一變?yōu)镸P3播放器或網(wǎng)絡(luò)瀏覽的控制鍵。但黃廣賢解釋說,這帶來了一個新挑戰(zhàn),每一個控制均分別需要獨立的背光照明,而采用單獨的白光LED串無法完全滿足鍵區(qū)照明需求。此外,不同的應(yīng)用可能需要不同的背光顏色。終結(jié)果很可能是分別獨立控制的12個三色LED的背光。對半導(dǎo)體公司而言,挑戰(zhàn)在于提供能夠完成這一任務(wù)并仍然保持較小封裝尺寸的驅(qū)動器,飛兆正在開發(fā)能夠滿足這一新興市場要求的LED驅(qū)動器。

  除了背光外,由于照相手機普及,閃光LED驅(qū)動器市場也在不斷增長。立迪思(Leadis)公司負責(zé)LED驅(qū)動器及電源管理芯片的副總裁杜勝濤表示,2008年相機閃光燈市場將是我們專注的一個市場。由于視頻在用戶生活中的重要性日益上升,相機閃光燈LED驅(qū)動器面臨的新挑戰(zhàn)是所謂的閃光或視頻模式,驅(qū)動器必須維持閃光燈每次能亮幾秒鐘。這需要采用效率極高的LED驅(qū)動器,也是我們的技術(shù)和IP所在。

  LED的另一應(yīng)用熱點是通用照明系統(tǒng)及汽車燈光系統(tǒng),預(yù)計未來幾年這方面的市場需求將會有可觀的增長。Zetex公司技術(shù)營銷總監(jiān)Manson Chan介紹說,通用照明當前是熱門話題,其中的一個推動因素是高亮度(HB)LED技術(shù)的發(fā)展。例如每瓦100流明的高效率LED,已于2007年末開始出貨。同時,單裸片高亮度LED也已上市了。這些LED滿足許多通用照明應(yīng)用的需求,可以代替白熾燈泡和緊湊型熒光燈。亮度、能效和長壽命,使得LED成為通用照明的理想光源。MR16 LED替換燈泡2007年開始成為熱門應(yīng)用,即LED取代廣泛用于商業(yè)與家庭環(huán)境的傳統(tǒng)鹵鎢燈。除了MR16,LED路燈也開始在市場上出現(xiàn)。有些新款轎車采用了LED前燈。Manson Chan總結(jié)說:“實際上,LED應(yīng)用是無限的”。

  隨著應(yīng)用從手機背光走向更多元化擴展,對LED驅(qū)動技術(shù)也帶來了新的需求。啟攀的呂成昌介紹說,隨著LED背光應(yīng)用從小、中小、中到大屏TFT-LCD,LED驅(qū)動技術(shù)方向為:調(diào)光方式的提升;豐富的接口技術(shù)的引入;LED的亮度和灰度的可調(diào)節(jié)(高亮度和高清晰屏將會得到應(yīng)用);動態(tài)背光控制技術(shù)的進一步發(fā)展;以及對環(huán)境光亮度的自適應(yīng)調(diào)節(jié)和控制技術(shù)等。而對于LED 顯示應(yīng)用,LED驅(qū)動技術(shù)發(fā)展方向為:可編程的電流增益控制,能做到LED的動態(tài)亮度調(diào)節(jié)、IC通道間和模塊LED的均勻性調(diào)整、對溫度的補償;在LED的校正和錯誤偵測方面,LED的開/短路的檢測,實時的錯誤信息的反饋系統(tǒng)、LED像素點的校正功能、灰度的調(diào)節(jié)功能;視頻顯示的刷新率方面,要能支持快速的數(shù)據(jù)傳輸速率30M。

  而目前專注于便攜背光應(yīng)用的Leadis則更多從器件本身來表述未來的技術(shù)變化。Leadis的杜勝濤表示,我們認為LED驅(qū)動器發(fā)展趨勢是更小封裝、更小占位面積和更高效率。另一個重要趨勢與電池規(guī)格的變化有關(guān),未來電池工作電壓將降至2.3V,這將需要效率更高的驅(qū)動器。

  趨勢就是LED驅(qū)動器的效率越來越高。飛兆近新推出了FAN5617和FAN5645。通過飛兆專有的單線接口TinyWire來控制,F(xiàn)AN5617不需要時鐘便可以每秒1Mb的速度傳輸數(shù)據(jù),從而對LED的亮度進行編程控制。這種電荷泵DC/DC轉(zhuǎn)換器有三種工作模式:分別是整個輸入電壓范圍2.7V到5.5V的1倍、1.5倍和2倍。這種內(nèi)置電荷泵具有自適應(yīng)特性,無需LED預(yù)挑選(匹配),并提供高輸出效率。FAN5617能夠提供高達90mA的總輸出電流,每個通道30mA。FAN5645是單線可編程LED驅(qū)動器,可為閃爍LED指示器提供靈活緊湊的解決方案。該器件可記錄閃光模式并無限期播放,無需系統(tǒng)處理器的持續(xù)控制。相比系統(tǒng)處理器mA級的功耗,F(xiàn)AN5645的耗電量相當小(典型值33μA),能夠顯著節(jié)省電能及延長電池壽命。飛兆的新產(chǎn)品可以大大提高輕負荷條件下的效率,并在滿負荷條件下提供出色的效率。

  在通用照明領(lǐng)域,提高電流將是發(fā)展趨勢,同時LED驅(qū)動器必須高度集成,但是,難以同時實現(xiàn)這兩點。Zetex理解這些要求,并推出了同時滿足這兩個要求的驅(qū)動器。例如,近推出的高電壓60V、1A LED驅(qū)動器,采用微型SOT23封裝,多可以驅(qū)動15個1A LED。這款I(lǐng)C只需要3個外部元件,效率可達95%。這是目前市場上的60V、1A驅(qū)動器IC。Zetex不久將推出一款1.5A的高度集成驅(qū)動器ZXLD1320,滿足主要LED供應(yīng)商近推出的高電流LED的要求。

  由于LED應(yīng)用市場巨大,大量的模擬和電源管理芯片涌入這一市場。如何為不同的應(yīng)用選擇恰當?shù)腖ED驅(qū)動器呢?多家受訪的LED供應(yīng)商表示,成本、集成度和效率關(guān)鍵幾點,其中效率是重要的。對于如何選擇合適LED驅(qū)動器,以下是幾家受訪廠商的觀點。

  針對中小屏LED背光,啟攀微電子已規(guī)模量產(chǎn)的LED背光驅(qū)動產(chǎn)品有三個系列,電感串聯(lián)型、電荷泵并聯(lián)型和低壓降恒流型。該類產(chǎn)品已得到了國內(nèi)和部分國際的移動多媒體設(shè)備廠家的認可,2007年的銷售量約3,000萬片。通過不斷的技術(shù)積累,經(jīng)大量的市場和用戶需求調(diào)研后,再進行技術(shù)創(chuàng)新:1.針對電感串聯(lián)型產(chǎn)品,由于開關(guān)節(jié)點和電感等容易產(chǎn)生噪聲輻射及EMI,啟攀公司提出了特有的開關(guān)管驅(qū)動技術(shù),降低了開關(guān)過程對外的噪聲輻射,將EMI干擾控制在可接受的范圍內(nèi);2.針對電荷泵并聯(lián)型產(chǎn)品,在如何提高電流的匹配度方面,啟攀提出了技術(shù)-Auto Mirror即便在LED的Vf相差較大時,可提供0.5%的高電流匹配,依然可獲得優(yōu)越的性能;3.啟攀公司貼近市場,為用戶提供全面的解決方案和PCB的布局指導(dǎo)。

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