概要: 隨著高油價(jià)時(shí)代來(lái)臨,以及全球變暖問(wèn)題日益嚴(yán)重,近來(lái)節(jié)能及減少CO2排放的相關(guān)話題持續(xù)升溫。電價(jià)的持續(xù)高漲促使各種省電方法紛紛出籠。其中,以能大幅節(jié)省功耗的LED照明取代傳統(tǒng)熒光燈功效最為顯著,全球各地也力推LED照明,從輔助照明到主要照明,甚至是道路路燈。
根據(jù)臺(tái)灣地區(qū)光電產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(PIDA)估計(jì),2008年LED光源將比2007年成長(zhǎng)13%,規(guī)模達(dá)到9,800萬(wàn)美元,2009年將正式超越1億美元。臺(tái)灣地區(qū)工研院(IEK)也認(rèn)為,隨著LED技術(shù)不斷提升及應(yīng)用領(lǐng)域愈加廣泛,預(yù)計(jì)2010年LED照明市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到7.71億美元,2006~2010年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到39%。
積極發(fā)展大功率LED驅(qū)動(dòng)
事實(shí)上,近來(lái)相關(guān)市場(chǎng)的升溫也調(diào)動(dòng)了臺(tái)灣地區(qū)上下游相關(guān)產(chǎn)業(yè)的積極性,就臺(tái)灣地區(qū)IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)而言,已有許多模擬及非模擬IC制造商投身LED照明驅(qū)動(dòng)IC領(lǐng)域。
整體而言,相較于其它LED應(yīng)用,使用于LED照明的驅(qū)動(dòng)IC對(duì)各方面的要求將更高,尤其是在電流輸出的一致性與恒定性方面。基本上,lED驅(qū)動(dòng)IC需要控制一顆或多顆LED,LED發(fā)光亮度與通過(guò)電流量大致呈線性正比關(guān)系,因此要使LED發(fā)出相同亮度,必須保持被連接在一起的LED電流量一致。由于電流些微改變即會(huì)影響顯示亮度,這對(duì)于LED的照明應(yīng)用而言是無(wú)法接受的。
此外,LED驅(qū)動(dòng)IC自身的EMI/EMC、電源轉(zhuǎn)換效率和驅(qū)動(dòng)大功率LED等皆是LED照明驅(qū)動(dòng)IC發(fā)展所關(guān)注的問(wèn)題。其中,驅(qū)動(dòng)大功率LED的解決方案勢(shì)必將成為相關(guān)業(yè)者極力發(fā)展的產(chǎn)品線,因?yàn)長(zhǎng)ED照明要順利取代傳統(tǒng)熒光燈,就必須發(fā)展高功率LED。臺(tái)灣工研院電光所光電組件與系統(tǒng)應(yīng)用組組長(zhǎng)朱慕道指出,在LED的各種應(yīng)用項(xiàng)目中,LED照明備受期待,然而高效率LED的研發(fā)正是臺(tái)灣地區(qū)LED業(yè)界極為欠缺的技術(shù),因此近年電光所積極投身于高效率LED的研發(fā)。朱慕道表示,在高效率LED方面,目前在國(guó)外實(shí)驗(yàn)室水準(zhǔn)已可做出高達(dá)150流明/瓦的雛形產(chǎn)品,目標(biāo)則是100流明/瓦的商用產(chǎn)品,如此才能滿足主要照明所需。而目前市面上已經(jīng)量產(chǎn)的LED模塊多為60~80流明/瓦。
高轉(zhuǎn)換效率才能真正節(jié)能
整體而言,LED照明之所以受到普遍青睞,無(wú)非是因?yàn)橄噍^于傳統(tǒng)熒光燈,LED具有顯著的省電效果。然而,要做到真正的節(jié)省能源,除了仰賴LED本身的材料特性外,如上所述,LED照明驅(qū)動(dòng)IC的轉(zhuǎn)換效率更扮演著關(guān)鍵性的角色,許多業(yè)者更極力發(fā)展這方面的技術(shù),聚積科技于去年推出的LED照明驅(qū)動(dòng)IC新產(chǎn)品便是一例。
該公司日前成功研發(fā)出與傳統(tǒng)“定電壓模式”DC-DC轉(zhuǎn)換器不同的1.2A“定電流模式”的高效率DC-DC轉(zhuǎn)換器——MBI6650,并利用創(chuàng)新的HystereticPFM技術(shù)提升使用電流驅(qū)動(dòng)的LED在照明應(yīng)用上的壽命與效率。聚積科技采用的HystereticPFM技術(shù),除了能避開(kāi)對(duì)音頻的干擾外,在大電流的狀態(tài)下切換頻率快;而在小電流時(shí)切換頻率慢,使其輕載與重載的系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率分別高達(dá)85%和90%,大幅提升了LED照明系統(tǒng)運(yùn)作上的效率,節(jié)省了電能。
MBI6650是采用TO-252-5L封裝且僅需四顆外接組件的驅(qū)動(dòng)芯片,因此可縮小PCB尺寸,有效降低成本。針對(duì)高功率LED照明的應(yīng)用,此款芯片的輸入電流范圍亦擴(kuò)增至9~36V。此外,內(nèi)建的全方位保護(hù)措施及散熱片,更能提高芯片運(yùn)作時(shí)的穩(wěn)定性與安全性。聚積目前主攻LED驅(qū)動(dòng)IC,全球市占率排名第九,產(chǎn)品集中在LED顯示看板。另外聚積也看好LED背光源及照明市場(chǎng),在背光源部分,聚積引進(jìn)華寶策略合作,計(jì)劃由中小尺寸LED面板驅(qū)動(dòng)IC切入。至于LED照明應(yīng)用方面,聚積已通過(guò)轉(zhuǎn)投資設(shè)立錦鑫光電,計(jì)劃搶攻LED照明市場(chǎng)。錦鑫光電專注于LED照明控制器與光電應(yīng)用的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì),提供適合LED照明應(yīng)用的解決方案。
聚積科技董事長(zhǎng)楊立昌表示,未來(lái)看好LED照明及背光應(yīng)用,已通過(guò)轉(zhuǎn)投資設(shè)立錦鑫光電,未來(lái)在中國(guó)城市亮化政策及各地大型標(biāo)案支持下,聚積將持續(xù)提升研發(fā)及整合能力,以全球獨(dú)家專利技術(shù)持續(xù)搶攻LED照明及顯示應(yīng)用市場(chǎng)。聚積目前約4成以上營(yíng)收來(lái)自中國(guó)大陸,在中國(guó)大陸市占率逾六成。2008北京奧運(yùn)登場(chǎng)將帶來(lái)成長(zhǎng)動(dòng)能,預(yù)估營(yíng)收較去年有5成的成長(zhǎng)空間。
減少外部組件,提供完整功能
談及LED照明市場(chǎng)的起飛,亞瑟萊特市場(chǎng)行銷(xiāo)處資深經(jīng)理王福基指出,LED驅(qū)動(dòng)IC的高電源轉(zhuǎn)換效率將是非常重要的課題,該公司LED驅(qū)動(dòng)IC的電源轉(zhuǎn)換效率皆高達(dá)90%以上。該公司現(xiàn)正積極鎖定一般照明市場(chǎng),提供所需LED驅(qū)動(dòng)IC,另外還將車(chē)用或醫(yī)療用LED照明的驅(qū)動(dòng)方案作為中長(zhǎng)期目標(biāo)。
在汽車(chē)照明方面,根據(jù)YoleDeveloppement的研究預(yù)估,2009年高亮度LED在汽車(chē)照明應(yīng)用的市場(chǎng)產(chǎn)值將超過(guò)8億美元規(guī)模,其中車(chē)內(nèi)LED照明更占60%的比重,其余則為車(chē)外LED照明。據(jù)了解,對(duì)汽車(chē)LED照明用的驅(qū)動(dòng)IC而言,主要的挑戰(zhàn)來(lái)自于負(fù)載突降(LoadDump),這是指汽車(chē)發(fā)電機(jī)因故與電池?cái)嚅_(kāi),而使發(fā)電機(jī)的電壓突然竄高的現(xiàn)象。一般來(lái)說(shuō),車(chē)用電源均須通過(guò)此項(xiàng)測(cè)試。
針對(duì)一般照明應(yīng)用,亞瑟萊特現(xiàn)有的室內(nèi)照明LED驅(qū)動(dòng)系列包括型號(hào)為AX2002~AX2006的高效率降壓型LED照明驅(qū)動(dòng)解決方案,此產(chǎn)品目前可支持1~10W,耐壓為5~40V。
另在LED背光方面,該公司則推出了升壓型LED背光驅(qū)動(dòng)+電流平衡/過(guò)電壓保護(hù)/過(guò)電流保護(hù)方案,目前可支持4~100個(gè)LED的背光模塊。王福基并表示,5~12寸TFT面板使用LED背光的解決方案將會(huì)在2008年第四季出現(xiàn)明顯增長(zhǎng),其中又以筆記本電腦或UMPC的應(yīng)用最受市場(chǎng)看好。
隨著LED照明的市場(chǎng)逐漸擴(kuò)增,亞瑟萊特也積極進(jìn)行市場(chǎng)推廣,并確定了多個(gè)發(fā)展方向。其一是為照明設(shè)備客戶提供完整的LED驅(qū)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)電源解決方案,亦即LED照明電源的模塊化;其二則是將設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化并降低外部組件數(shù)目,對(duì)此,王福基表示,亞瑟萊特全系列產(chǎn)品皆采用simpleswitcher架構(gòu),可縮短客戶產(chǎn)品的量產(chǎn)周期,且亞瑟萊特可提供高度整合方案,簡(jiǎn)化整體外部組件。他更強(qiáng)調(diào)指出,該公司的LED驅(qū)動(dòng)解決方案皆具有完整的保護(hù),包括過(guò)溫度、過(guò)電流及短路保護(hù)等,因此不需要額外的保護(hù)線路,協(xié)助客戶降低系統(tǒng)成本。
此外,亞瑟萊特還持續(xù)開(kāi)發(fā)高效率/大功率和高整合性的LED照明驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品。
王福基進(jìn)一步說(shuō)明指出,該公司之所以能產(chǎn)出整合度極高的組件,與其對(duì)于制程的掌握度有關(guān),目前亞瑟萊特所采用的制程包括Bipolar、HV-CMOS、Bi-COMS及BCD,有別于一般業(yè)者多僅采用CMOS制程。王福基表示,亞瑟萊特的主要研發(fā)團(tuán)隊(duì)皆具有晶圓廠背景,因此能藉由先進(jìn)制程產(chǎn)出整合度極高的產(chǎn)品。亞瑟萊特目前的晶圓合作伙伴為韓國(guó)Magnachip公司。
掌握趨勢(shì),貼近市場(chǎng)
對(duì)LED驅(qū)動(dòng)IC而言,不同應(yīng)用領(lǐng)域的設(shè)計(jì)要求也略有不同。以一般照明而言,LED驅(qū)動(dòng)IC業(yè)者需與LED制造商間密切合作,以了解并貼近客戶需求。例如,新近相當(dāng)熱的LED裝飾照明市場(chǎng)便是值得業(yè)者注意的領(lǐng)域,尤其是MR-16杯燈或投射燈的成長(zhǎng)最為強(qiáng)勁。其中,中國(guó)大陸更是主要需求市場(chǎng),已被許多LED驅(qū)動(dòng)IC業(yè)者視為“一級(jí)戰(zhàn)區(qū)”。
有一個(gè)技術(shù)發(fā)展方向也值得注意,這就是現(xiàn)今臺(tái)灣地區(qū)許多模擬IC業(yè)者是采用交流轉(zhuǎn)直流(AC-DC)或直流轉(zhuǎn)直流(DC-DC)來(lái)進(jìn)行LED燈的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì),但這種方式容易因?yàn)槿狈β室蛩匦U≒FC)而產(chǎn)生高度諧波失真(THD),造成量產(chǎn)瓶頸。因此,從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來(lái)看,必須考慮將PFC與功率驅(qū)動(dòng)進(jìn)行整合。此外,高整合性、大功率LED驅(qū)動(dòng)方案等都是業(yè)者必須持續(xù)關(guān)注的產(chǎn)品發(fā)展方向。
再者,LED照明和**法規(guī)有密切的關(guān)系,因此相關(guān)業(yè)者應(yīng)積極與產(chǎn)官學(xué)合作,掌握LED照明電源規(guī)格制定的最新進(jìn)度,以便在第一時(shí)間推出最符合需求的產(chǎn)品,搶占市場(chǎng)先機(jī)。