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选择最合适LED驱动器,满足从背光到更多元化应用需求
来源:本站 作者:匿名 发布:2012/4/10 修改:2012/4/10
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随着 LED正从手机背光走向更多元化应用,在为大量模拟和电源管理芯片厂商带来商机的同时,也对LED驱动器带来了更严格的要求,如更高效率,更高集成度,更小封装和更大电流。如何为不同应用选择最合适的LED驱动器呢?启攀微电子、飞兆半导体、美国国家半导体、Leadis和Zetex等LED供应商都给出了专业的意见。
LED应用从手机背光走向更多元化
目前手机按键与面板背光仍是LED驱动IC的主要应用市场,但手机相机闪光灯、车灯和消费类电子产品背光(MP3播放器、PDA、游戏机、数字相机、LCD TV)市场增长迅速,而通用照明则是更长远也是更广阔的市场。
吕成昌,市场总监,上海启攀微电子
LED背光也在从小尺寸显示屏向中大尺寸发展。上海启攀微电子市场总监吕成昌表示,2005~2007年,LED背光在手持多媒体设备中得到了广泛应用,从2008年开始中小屏(4~10英寸)将大比例使用LED背光,而10-17寸屏(主要为显示器和笔记本电脑等)也将开始全面导入。随着LED耗电降低、寿命长、无汞环保等特点被进一步地认知,LED发光效率不断提高及成本下降,LED背光在中大屏LCD TV上的广泛应用也将会到来。
吴志民
亚太区电源管理产品市场营销经理
美国国家半导体
美国国家半导体亚太区电源管理产品市场营销经理吴志民也指出,由于LED背光灯的功耗较低,而且可以令画面色彩更为亮丽,因此越来越多笔记本电脑及液晶电视放弃采用CCFL,改用LED背光,CCFL最终会被市场淘汰。吴志民还补充说,小屏显示器的背光技术也有突破性的发展。由于画面清晰的智能手机大受市场欢迎,因此国半LP5520红绿蓝光LED驱动器的市场需求也大增。这款芯片除了可以在广阔的温度范围内输出真正的白光之外,还可利用内置校准存储器及外置温度传感器调整红绿蓝LED的驱动电流,确保在任何亮度或温度之下,白光平衡都能达到完美的效果。
黄广贤
亚太区技术营销部总监
飞兆半导体
飞兆半导体亚太区技术营销部总监黄广贤则认为,触摸控制也将推动LED背光应用。苹果iPhone首开电容触摸式控制之先河,许多手机厂商随之效仿,也纷纷采用触摸屏或电容式触摸键盘。双功能性控制键就是这种界面技术的受益者,数字键区可以摇身一变为MP3播放器或网络浏览的控制键。但黄广贤解释说,这带来了一个新挑战,每一个控制均分别需要独立的背光照明,而采用单独的白光LED串无法完全满足键区照明需求。此外,不同的应用可能需要不同的背光颜色。最终结果很可能是分别独立控制的12个三色LED的背光。对半导体公司而言,挑战在于提供能够完成这一任务并仍然保持较小封装尺寸的驱动器,飞兆正在开发能够满足这一新兴市场要求的LED驱动器。
Donato Montanar
副总裁
Leadis
除了背光外,由于照相手机普及,闪光LED驱动器市场也在不断增长。立迪思(Leadis)公司负责LED驱动器及电源管理芯片的副总裁杜胜涛表示,2008年相机闪光灯市场将是我们专注的一个市场。由于视频在用户生活中的重要性日益上升,相机闪光灯LED驱动器面临的新挑战是所谓的闪光或视频模式,驱动器必须维持闪光灯每次能亮几秒钟。这需要采用效率极高的LED驱动器,也是我们的技术和IP所在。
Manson Chan
技术营销总监
Zetex公司
LED的另一应用热点是通用照明系统及汽车灯光系统,预计未来几年这方面的市场需求将会有可观的增长。Zetex公司技术营销总监Manson Chan介绍说,通用照明当前是热门话题,其中的一个推动因素是高亮度(HB)LED技术的发展。例如每瓦100流明的高效率LED,已于2007年末开始出货。同时,单裸片高亮度LED也已上市了。这些LED满足许多通用照明应用的需求,可以代替白炽灯泡和紧凑型荧光灯。亮度、能效和长寿命,使得LED成为通用照明的理想光源。MR16 LED替换灯泡2007年开始成为热门应用,即LED取代广泛用于商业与家庭环境的传统卤钨灯。除了MR16,LED路灯也开始在市场上出现。有些新款轿车采用了LED前灯。Manson Chan总结说:“实际上,LED应用是无限的”。
LED驱动器发展方向:更高集成和更高效率
随着应用从手机背光走向更多元化扩展,对LED驱动技术也带来了新的需求。启攀的吕成昌介绍说,随着LED背光应用从小、中小、中到大屏TFT-LCD,LED驱动技术方向为:调光方式的提升;丰富的接口技术的引入;LED的亮度和灰度的可调节(高亮度和高清晰屏将会得到应用);动态背光控制技术的进一步发展;以及对环境光亮度的自适应调节和控制技术等。而对于LED 显示应用,LED驱动技术发展方向为:可编程的电流增益控制,能做到LED的动态亮度调节、IC通道间和模块LED的均匀性调整、对温度的补偿;在LED的校正和错误侦测方面,LED的开/短路的检测,实时的错误信息的反馈系统、LED像素点的校正功能、灰度的调节功能;视频显示的刷新率方面,要能支持快速的数据传输速率30M。
而目前专注于便携背光应用的Leadis则更多从器件本身来表述未来的技术变化。Leadis的杜胜涛表示,我们认为LED驱动器发展趋势是更小封装、更小占位面积和更高效率。另一个重要趋势与电池规格的变化有关,未来电池工作电压将降至2.3V,这将需要效率更高的驱动器。
飞兆的黄广贤也强调说,趋势就是LED驱动器的效率越来越高。飞兆最近新推出了FAN5617和FAN5645。通过飞兆专有的单线接口TinyWire来控制,FAN5617不需要时钟便可以每秒1Mb的速度传输数据,从而对LED的亮度进行编程控制。这种电荷泵DC/DC转换器有三种工作模式:分别是整个输入电压范围2.7V到5.5V的1倍、1.5倍和2倍。这种内置电荷泵具有自适应特性,无需LED预挑选(匹配),并提供高输出效率。FAN5617能够提供高达90mA的总输出电流,每个通道30mA。FAN5645是单线可编程LED驱动器,可为闪烁LED指示器提供灵活紧凑的解决方案。该器件可记录闪光模式并无限期播放,无需系统处理器的持续控制。相比系统处理器mA级的功耗,FAN5645的耗电量相当小(典型值33μA),能够显著节省电能及延长电池寿命。飞兆的新产品可以大大提高轻负荷条件下的效率,并在满负荷条件下提供出色的效率。
Zetex的Manson Chan则指出,在通用照明领域,提高电流将是发展趋势,同时LED驱动器必须高度集成,但是,难以同时实现这两点。Zetex理解这些要求,并推出了同时满足这两个要求的驱动器。例如,最近推出的高电压60V、1A LED驱动器,采用微型SOT23封装,最多可以驱动15个1A LED。这款IC只需要3个外部元件,最高效率可达95%。这是目前市场上最小的60V、1A驱动器IC。Zetex不久将推出一款1.5A的高度集成驱动器ZXLD1320,满足主要LED供应商最近推出的高电流LED的要求。
为不同应用选择LED驱动器:效率为先
由于LED应用市场巨大,大量的模拟和电源管理芯片涌入这一市场。如何为不同的应用选择最恰当的LED驱动器呢?多家受访的LED供应商表示,成本、集成度和效率关键几点,其中效率是最重要的。对于如何选择合适LED驱动器,以下是几家受访厂商的观点。
启攀微电子:三大系列满足移动多媒体设备背光需求
启攀微电子市场总监吕成昌:针对中小屏LED背光,启攀微电子已规模量产的LED背光驱动产品有三个系列,电感串联型、电荷泵并联型和低压降恒流型。该类产品已得到了国内和部分国际的移动多媒体设备厂家的认可,2007年的销售量约3,000万片。通过不断的技术积累,经大量的市场和用户需求调研后,再进行技术创新:1.针对电感串联型产品,由于开关节点和电感等容易产生噪声辐射及EMI,启攀公司提出了特有的开关管驱动技术,降低了开关过程对外的噪声辐射,将EMI干扰控制在可接受的范围内;2.针对电荷泵并联型产品,在如何提高电流的匹配度方面,启攀提出了专利技术-Auto Mirror即便在LED的Vf相差较大时,可提供0.5%的高精度电流匹配,依然可获得优越的性能;3.启攀公司贴近市场,为用户提供全面的解决方案和PCB的布局指导。
飞兆:先进工艺满足LED驱动器矛盾需求
飞兆半导体亚太区技术营销部总监黄广贤:LED驱动器有两种截然不同的配置结构,串联LED和并联LED。串行配置中存在的一大问题是如何为6个或更多串联的白光LED供电,这种应用的典型驱动器可提供30V到40V的电压。驱动器中FET的击穿电压必须高于这个值,但不幸的是,这通常意味着整个IC必须以40V工艺制造,从而使到芯片尺寸过大,成本亦因而高昂。飞兆已开发出在单个芯片上把用于控制逻辑的低压工艺和用于开关FET的高压工艺整合在一起的技术,因此能够提供足够的电压来驱动8个串联LED,同时仍保持很小的芯片尺寸,实现极富竞争力的价格。
LED驱动器的最大市场是电池供电产品,比如手机和MP3播放器。为这些产品选择LED驱动器时,效率是首要考虑因素之一。电感式升压调节器可提供最大效率,最佳应用是将电压提升到VF的两倍。因此,最高效的驱动器应该有多个通道,每个通道备有两个LED串。电荷泵的效率极低,因为LED的VF 可能远小于升压调节器的输出电压。多余的能量就在电流调节器中浪费了。如果电路设计不允许采用多个通道,退而求其次,可以选择电感式升压方案驱动LED串,也可以实现不错的效率。
国半:LED驱动器领头羊提供网上模拟测试工具
国半亚太区电源管理产品市场营销经理吴志民:我们的LED驱动器全球销量第一,市场占有率高达14%,无论客户采用什么设计,都可以从中找到一款适用的驱动器芯片,满足独特的设计要求。除了传统的电感升压白光LED驱动器及开关电容白光LED驱动器之外,最近还推出多款全新的LED驱动器:LP5520——红绿蓝光背光驱动器;LP3943/4 ——装饰灯管理单元;LM3430+LM3431适用于20英寸大屏幕TFT显示器的高对比度背光系统解决方案;LM3401/2/4
以上文字均摘自中山LCD液晶屏专家http://www.zs-jinrun.com,转载请注明出处
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