室内照明用LED驱动IC技术的现状与发展方向

室内照明用LED驱动IC技术的现状与发展方向

LED光源作为绿色、节能、省电、长寿命的第四代照明灯具而异军突起、广受关注、如火如荼迅速发展。目前的LED光源是低电压（VF=2→3.6V）、大电流（IF=200→1500mA）工作的半导体器件，必须提供合适的直流电流才能正常发光。直流（DC）驱动DCLED光源发光的技术已经越来越成熟，由于我们日常照明使用的电源是高压交流电（AC100-220V），所以必须使用降压的技术来获得较低的电压，常用的是变压器或开关电源降压，然后将交流电（AC）变换成直流电（DC），再变换成直流恒流源才能促使LED光源发光。

因此直流驱动LED光源的系统应用方案必然是：变压器+整流或开关电源+恒流源。LED灯具里必然要有一定的空间来安置这个电源模块，但是对于E27标准螺口的灯具来说空间十分有限，很难安置。无论是经由变压器+整流或是开关电源降压，系统都会有一定量的损耗，DCLED灯具在交流、直流电之间转换时约15～30%的电力被损耗，系统效率很难做到90%以上。如果能用交流电（AC）直接驱动LED光源发光，系统应用方案将大大简化，系统效率将很轻松地达到90%以上。

由此看来LED驱动IC在LED灯具中是至关重要的器件。目前国内照明LED驱动IC开发、生产厂家已有十多家。LED驱动IC的特性要求是电流输出的一致性与恒定性。目前国内照明LED驱动IC产品技术都还是采用传统的DC/DC降压、升压恒流的模式，和由PWM控制器组成的恒流源电路，目前这二类LED驱动IC技术尚处在产品发展的初级阶段，特别是限于低压的晶圆片的生产工艺，影响日益需求量大的较高电压应用。随着照明应用领域的扩展LED驱动IC正在向中高级和高度集成、多芯片封装（CMC）技术方向发展。

LED光源应用的基本技术要素是必须满足它的VF（正向电压）和IF（正向电流）需求，VF是为LED光源建立一个正常的工作状态，IF是促使LED光源发光，其亮度与电流大小成正比；顺应照明LED驱动IC技术的发展，LED驱动IC的输入电压（Vin）范围将更宽广（DC5C-45V），输出恒流精度更高（1%）；鉴于越来越多的LED灯具选用多颗大功率LED串联应用技术，要求新一代LED驱动IC输出耐压提高到60V-100V，这就需要用高压工艺来生产LED驱动IC的晶圆片；LED驱动IC输出耐压提高为它在汽车电子、汽车灯具、高光照明等高电压要求的市场打开新的市场门路。

华润矽威科技有限公司是比较早介入LED驱动IC设计生产的国内集成电路设计公司，它的PT4115是一个典型的Vin宽电压输入（DC6V-30V）、大电流恒流输出（1.2A）的DC/DC降压LED驱动IC，PT4115是一款连续电感、电流导通模式的降压恒流源，它具有较宽的直流6V到30V输入电压范围，击穿电压>45V，输出200mA--1200mA恒定直流，可满足驱动点亮1-7颗串联的大功率LED或N颗串并联的小功率LED，驱动恒流大小可按应用方案设定。PT4115采用频率抖动技术有效地改善EMI；采用从满量程向下到零的PWM调光，安全可靠，调光比可达5000:1；采用SOT89-5的封装，芯片的管芯（Die）可通过直接连通到封装外的金属板（ExposedPAD）散热，导热十分有效。PT4115内部设置了过温保护功能（TSD）,以保证系统稳定可靠的工作。当IC芯片温度超出160℃，IC即会进入TSD保护状态并停止电流输出，而当温度低于140℃时，IC即会重新恢复至工作状态。PT4115可利用模拟调光的原理以及温度对LED电流的负反馈实现LED灯具动态温度控制，只要在调光端（DIM）加一热敏电阻或PN结即可。加上整流桥PT4115可应用于交流12V、24V供电的LED灯具。PT4115的应用十分简洁，周边零件仅四个。PT4115的工作效率高达97%，是真正的绿色驱动IC。PT4115广泛应用于使用LED灯的MR11、MR16、水底灯、路灯等各类LED灯具。为了有效地缩短LED灯具厂商的设计周期，华润矽威一步到位的推广模式向LED灯具厂商提供可直接用于MR16生产的DEMO板、电路图、PCB板图、BOM表，对初次使用客户提供及时而周到的技术支持。
照明用LED驱动IC发展方向

LED光源是一种长寿命光源，理论寿命可达50000小时，但是应用电路设计不合理、电路元器件选用不当、LED光源散热不好，都会影响它的使用寿命。特别是在应用电路里，作为AC/DC整流桥的输出滤波器的电解电容器，它的使用寿命在5000小时以下，这就成了制造长寿命LED灯具技术的拦路虎，唯一可行的