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LED驱动IC 未来6个发展新方向

随着市场和技术的成熟,LED应用己全面渗透到各个领域,作为LED照明的核心部件之一,驱动IC进入新一轮产品革新周期。那么,面对产品成本与竞争力的压力,LED驱动IC未来主流方式是什么?遇到哪些机遇与挑战?

方向一

集成、简单、高效、可靠、低成本

正如首字母缩写IC(集成电路)的含义,驱动IC的目的是集成多种功能,以缩小电路尺寸并降低成本。

主流方式将是更加集成化,简单化,以提高产品竞争力,降低成本。

“简单、高效、可靠、低成本”是未来驱动IC的主流方向。

照明本身是一个简单的东西,从应用角度出发,就是点亮LED,让其发光,但是需要考虑到高效节能,还要可靠性高和成本低,因此需要设计出简单可靠并且低成本的驱动电路。

只要真正做到这几点,LED驱动IC就会得到广泛的应用,LED照明就会让大家都能用得起,用得好,都想用,“省电省钱省事”,实现真正意义上的普及。

主流通常存在技术流和市场流两个分歧,技术追求的是性能的卓越,而市场追求的是成本的极致,结合在一起就是性价比。

持续追求低成本的巨量市场,如针对球泡灯、T管灯等常规照明产品的驱动IC市场是目前我们看到的主流方向之一。

针对上述观点,富昌电子LED照明事业部全球技术总监PatrickDurand特别强调,用于LED灯泡和LED灯管的IC并不代表驱动IC的整个市场。

方向二

智能驱动IC

毫无疑问,迈向智能化是LED照明未来发展的必然趋势,而要实现智能化,驱动IC是产业链上最重要的一环。

随着智能照明市场结合智能家居、智慧城市等概念的持续升温,智能照明驱动IC也被炒的如火如荼,这也直接推进了具备智能控制功能的LED驱动IC的创新与发展。

与以往不同,智能照明在待机功耗、无线协议选择/APP、传输距离、安全性等硬件上对驱动IC设计提出更高的要求,更加注重人性化设计。

今年以来“智能化”发展更加接地气,驱动厂商也是不断在LED驱动电路中集成一些附加功能,以实现对LED芯片的智能控制。

方向三

精简系统BOM

目前LED驱动IC类型主要分为隔离型和非隔离型两种,而非隔离中又分为开关控制和线性控制两种。

LED照明驱动从最初体积大且笨重的隔离型,发展到当前的非隔离型,体积更小、效率也更高。

随着市场上球泡灯的体积越来越小,驱动IC也会从现在主流的非隔离型,朝着未来一体化逐步发展,精简系统BOM方向一定会成为LED行业在驱动领域发展的重要路线。

方向四

线性恒流驱动IC

线性恒流驱动IC经历了几年的技术沉淀,现在各方面都已成熟。已经可做到高PF〉0.98,效率>90%,低THD,使用寿命>60000小时。

线性IC方案在满足LED灯具各项光电指标的情况下,更是能做到外围元器件极简化,生产加工自动化,从而减少人工的干预,提高了产能,降低人工成本,并且大幅提高了产品的稳定性。

从目前市场来看,采用线性IC驱动越来越成为行业趋势,在未来两年以内必将全面普及。

在LED驱动技术方案中,交流直接驱动(线性恒流驱动)技术是近年来发展迅速的一项新技术,具有结构简单,驱动效率高,可靠性高,成本低等优点。

由于避免使用能量转换储能元件(如电解电容、变压器等)和高压大电流的功率器件(如功率MOS管、整流二极管等),没有开关电源中的高压高频高反冲的开关过程,电流谐波失真、传导骚扰与辐射骚扰都大大降低,因此可靠性得到大幅提升,驱动效率提高,EMC特性好。

在交流直接驱动技术中,驱动IC的研发设计和应用方案是关键,交流直接驱动的基本原理是根据交流输入电压的变化改变LED负载,实现线性恒流驱动。

因此驱动IC又称为线性恒流驱动IC,它能够提供高效可靠低成本的驱动,应用结构简单,一致性高,其寿命可以真正与LED光源寿命相匹配。并且线性恒流驱动IC可以直接与LED光源集成在一起,做成集成化模组,又称为光引擎。

驱动IC电路与LED光源一起表面贴装在印制板上,自动化生产程度高,在人力成本普遍升高的今天更适合大规模工业生产,应该说,随着未来交流直接驱动LED专用集成电路的发展和技术方案的成熟,交流直驱LED将会得到全面的普及应用。

在常规照明驱动IC市场,由于竞争的白热化,线性恒流驱动IC因成本优势及自动化生产程度高,逐渐走上舞台。

相信在不远的未来,或许就在2016年,这将是各大芯片产商的必争之地。

方向五

采用恒定功率方法

驱动IC过去3年里已经有几种发展趋势,如利用初级侧控制来降低反馈控制回路的成本,利用非隔离电路来缩小磁性元件的尺寸并降低成本,利用线性解决方案消除对磁性元件和电解电容的需求。

然而,以上每种方式都存在缺陷。初级侧控制往往导致输出电流精度降低;非隔离解决方案会增加安全认证的复杂性;而线性解决方案会降低设计灵活性。

线性IC解决方案最初定位成能够显著降低LED灯泡成本的策略。然而,随着许多传统IC供应商坚持不断创新,致力于降低其电路的系统成本,线性和非线性解决方案的成本已经越来越接近,而非线性驱动IC解决方案的灵活性明显更高。

利用驱动IC为室外和商业照明细分市场开发密封驱动器解决方案的LED驱动模块行业也正在不断创新。

目前的最新趋势是采用恒定功率方法,灯具供应商可以通过嵌入式控制器对LED驱动模块进行编程,以输出一个特定的输出电流。

因此照明OEM厂商能够将同一驱动器应用于多种终端产品,从而减少了需要购买的驱动器的数量,降低了总体购置成本。

方向六

多元化

LED照明驱动必须针对不同的应用及规格需求找出最适合的驱动方式,无法以一挡百。

例如一般家用所使用的灯源来说,灯具价格成本被视为影响购买决定的主要关键应因素。

因此降低总成本的灯源设计导致驱动方案的设计需要十分精简,一些如阻容式的方案也很常见;如果要兼顾考虑一些驱动质量的时候,高压线性恒流的方案就成为另一种可行的替代方案。

高压线性恒流方案另外也可以考虑用在商照,特别是针对环境市电状态稳定的单电压的应用;至于需要全电压的灯具灯源产品,尤其是功率稍大,或对电源质量有更高要求的应用,开关式电源有其必须性;至于兼顾PF值的无频闪方案也必须藉由两级式开关电源才能够完美的实现。

何宜认为,针对种种不同的规格需求,似乎没有一种驱动方式可以轻易的让我们觉得它不重要。简单来说驱动将应不同的应用场合及规格需求在未来呈现更多元化的趋势。

未来驱动IC的发展方向应该向光源类驱动lC、隔离驱动IC、智能控制系统IC三个方向发展。

其中光源类IC目前以非隔离为主,晶丰明源、华润矽科等公司占据最大市场份额,2016年士兰微将是市场上价格屠夫,3Pin的非隔离IC将在2016年逐步成熟,将快速起量,价格战将难以避免!

至于线性恒久驱动IC,目前还是小众市场,还没有获得广泛认可,在小功率灯杯市场还是有些需求的;隔离电源驱动IC的市场份额会逐步上升,但是比例会下降。

智能控制系统IC,现在是百花齐放春满园,但是结果的不多,需要进一步的市场培育,它和未来的物联网会有交集。

总结

照明人都清楚,驱动IC可以说是LED照明的大脑,直接影响着照明的形态和光品质。那么,深入了解未来驱动IC的新方向,正是所有LED电源企业的当务之急。

展望未来,随着LED应用领域的扩展,LED驱动IC将会更趋向高集成化、高可靠性、高性价比、高标准化和高智能化,因此,LED企业应该积极针对市场做好定位,看清方向,才能在LED市场与其他的竞争对手一决高下。

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