LED驱动器常见问题探讨

　　Maxim谈LED驱动芯片趋势

目前市场上可以买到哪些不同种类的LED驱动器

主要区别存在于直流(DC)输入驱动器和交流(AC)输入驱动器上。

直流(DC)输入驱动器可用于使用直流输入的各种应用中(类似电池供电的闪光灯、太阳能灯等)，并且，还可以用于需要先将AC电源转换为中间直流电压，然后再将该电压馈入到LED驱动器的各种应用上(如街灯、户外照明等)。对于直流输入驱动器而言，某些重要的特征可能在于其设计上十分容易——几乎不需要采用外部元器件，并且解决方案成本较低，或不需要使用热保护系统。

AC输入驱动器则用于改型灯。对于PAR(Parabolic Aluminum Reflector，碗碟状铝反射，是专业舞台上的一种常见灯具)灯、标准灯泡等而言，它们在100V、120V或230V的交流输入下运行;而对于MR16灯而言，则需要在12V的交流输入下工作。由于存在某些复杂的问题，如，标准三端双向可控硅开关或后沿调光器的调光能力问题，以及与电子变压器(从交流线电压生成MR16灯工作时的12V交流电)的兼容性问题(即，无闪烁操作)，因此，与直流输入驱动器相比，交流输入驱动器所涉及的领域更为复杂。 LED产品设计中涉及到哪些设计问题 要解决这些问题，是否存在产品特征上的改进

笔者认为，对于直流输入驱动器而言，这些问题类似于设计DC/DC转换器，就如同补偿控制环路、解决噪音问题(当然是以最低的成本)。其它要求可能是LED的热管理问题：LED运行中会由于消耗很多能源而变得十分热，因此，需要找到巧妙的解决方案，使其保持充分的冷却。

交流输入驱动器的设计更为复杂。由于电压更高、回扫变换器的噪音更大等原因，因此交流输入电源本身就变得更为复杂。此外，许多工作需要满足EMI(电磁干扰)、THD(总谐波失真)以及PFC(功率因数校正)方面的要求，尤其是要符合调光性和与电子变压器的兼容性方面的需要。EMI问题通常可以通过适当的主板级设计来加以解决，为了解决调光性和与电子变压器的兼容性问题，重要的是要选择适当的驱动器集成电路(IC)。 目前，在LED驱动器中，是什么形成了产品的特点，或者说，是什么使产品得以改进

对于直流(DC)输入驱动器而言，IC使设计大为简化，例如，通过采用无补偿作用的布局，使用非常少的外部元件，驱动器就能够集成类似热保护在内的特征，当LED变得很热时，能够减小LED上的电流。

而对于交流(AC)输入而言，最复杂的是调光性和与电子变压器的兼容性问题。选用适当的驱动器IC可以提供现成的解决方案来解决这些问题，因此，设计师在使驱动器可以调光并与变压器兼容时，就可以避免非常冗长和复杂的工作。 随着LED应用的发展，半导体行业是否已设计出LED半导体

半导体行业正在从简单地销售通用电源应用(如LED驱动器)DC/DC和AC/DC稳压器向制造驱动LED的专用产品方向发展。如同我们上面所看到的那样，这些产品的某些特征只是LED驱动器应用所需要的。

未来将出现什么样的LED驱动器或解决方案

将会存在两种发展趋势。对于改型灯而言，驱动器将继续得以改善，以提供调光平滑的解决方案;同时，元器件数量少，解决方案成本低。对于其它照明应用而言，我们希望未来能够看到更多特征复杂的驱动器，能够实现光的远程控制。 在选择LED驱动器时，设计工程师应遵循何种选择标准

标准的选择取决于应用的类型。对于直流输入驱动器而言，重要的当然是要选择运行可靠且耐用的驱动器，但解决方案的成本可能会成为一个相关因素，因为可供选择的产品很多，产品的提供相当广泛;对于交流(AC)输入驱动而言，特别是人们要求调光性或电子变压器的兼容性时，市场上销售的IC彼此之间存在非常大的区别。由于每种产品都有其自身的解决方案，因此，要找到调光良好、平滑的解决方案就不是一件容易的事情。因此，与成本驱动相比，该领域中的选择更多的是特征和性能驱动。 LED技术的热点问题有哪些

冷却(略)

多串布局

多串布局是显示器背光照明应用所采用的模式。就照明应用而言，人们有时在汽车车灯应用中使用这些布局方法，将驱动器的输出电压保持在安全限值之下;在街灯和户外用灯等功率非常高的应用中有时也采用这些布局方式。对这些应用而言，由于更为高效，功率耗散更小，因此，多个开关调节器(每串一个)的布局一般来说更好。基于同样的考虑，在这些应用中，在元器件布局上人们一般不采用单个开关驱动器和多个线性电流吸流器的模式。虽然在可控色彩RGB(红绿蓝)照明中，人们将来会更多地使用多串应用，但就目前而言，可能由于解决方案的成本较高，因此，使用非常有限。

可调光IC

如同所述，对驱动器而言，亮度降低是一个比较大的问题。许多驱动器都声称可以调光，但实际上，就平滑亮度降低情况以及提供足够好的功率因子和效率(可调光驱动器有时需要采用电流分压器。电流分压器能够增加输入电流，但却降低了效率)而言，几乎没有哪种驱动器在这方面是令人满意的。笔者认为这是一个驱动器产品存在改善空间的领域。

有关IC的保护/特征

主要指汽车应用领域。在该领域中，用户需要外部元器件来防止短路、降低EMI噪音等，而通过集成保护特征、降低EMI噪音(如，使用扩展频谱方法)，驱动器IC可以做许多事情来减少元器件的数量和大小。 排在前5名的应用有哪些 其LED半导体的特点是什么

目前商业型的主要应用包括，100～230VAC改型交流输入灯。在该领域，LED驱动器对于调光、以及工作在不利“热”环境下的驱动器电路能否具有较长的使用寿命都起到相当大的作用。

小形状(如，MR16,GU10)改型灯。由于这些灯不能用荧光灯替代(荧光灯不适合这些灯的小形状因子要求)，因此，它们可能会替代传统灯的传感器。对于这些灯中最常见的MR16而言，存在的问题是，灯必须能够使用电子变压器而不出现闪烁。标准驱动器在对待多个变压器方面存在问题;Maxim公司代之以提供专门的解决方案，该方案显著提高了使用电子变压器时的性能。

街道照明及户外照明是另一个强劲增长的市场。在该领域，主要的驱动器解决方案是购买现成可用的AC/DC转换器，由其生成直流中间电压，然后让LED驱动器在此电压下工作。对驱动器的主要要求可能是，驱动器外部元器件数量要少，并且解决方案的成本要低。

LED已被广泛地应用于汽车后灯，并且现在正被用于汽车的白昼行驶灯、位置指示灯、远光灯和车头的短焦距灯。在该领域，人们面临的主要问题是要有高可靠性的LED驱动器——这种驱动器应能够在输入电压和温度变化范围较大的环境下工作;此外，驱动器必须能够防止出现短路或其它故障。 太阳能灯对LED驱动器的特殊要求

太阳能灯市场需要直流输入驱动器，这些驱动器必须结实耐用、容易设计、所需的外部元器件数量少且解决方案成本低。针对该市场，Maxim能够提供的驱动器外部元器件十分少，无需任何补偿，且使用高功率耗散包使热设计变得更为容易和便宜。

　　英飞凌谈LED驱动芯片趋势

问：LED驱动器的技术趋势如何

答：高效率，同时又必须高可靠、高稳定性。LED驱动器(或解决方案)本身效率必须越来越高。这要求宽电压的输入范围既能符合不同地区的电压标准、适用于不同的LED组合，也能为提供高效率的LED照明提供方便。在不同的使用环境下，驱动器必须提供高稳定度的电流和电压。由于LED的色温越来越柔和，多色组合的LED灯珠给多路LED驱动器提出了要求。 LED驱动器的电流控制需要更加精准。 问：很多LED企业认为芯片、散热器是LED寿命的根源，却没有注意到LED电源驱动导致的光衰问题。如何更好地解决散热或光衰等方面的问题

答：不管是在汽车电子， 工业控制还是消费电子产品，英飞凌一直注重产品的质量、高效率和环保。随着LED通用照明的普及，对驱动器安全、稳定和高效提出了新的要求。因此英飞凌在提供高品质的IC 同时，更重视方案的提供。AC-DC和DC-DC效率都是需要考虑的因素。所以对于一款高效率高品质的LED照明驱动器，不能只衡量某一个IC的品质或效率，更要注重整体的方案。例如加入单片机为系统提供智能控制、反馈、通讯等功能，能更灵活有效地提高整体方案。

在LED驱动器方面，为了降低发热，驱动器自身的功耗必须越来越小。由于LED照明灯具的体积非常小，灯具的设计也越来越小， 要求驱动器的设计具有良好的散热性， 对产品的封装技术也提出了要求。 同时也要求驱动器本身具有很好的耐高温性(产品可以长时间工作在较高温度环境下)。为了防止光衰， LED驱动器必须可以工作在很宽的温度范围， 同时必须提供一个比较精确的恒流控制，这些对产品的设计、生产工艺都提出了要求。 问：贵公司最新研发成果是什么

答：根据市场对LED通用照明的需求，英飞凌开发了中功率(BCR32xU/BCR42xU)、小功率(BCR205W) LED线性恒流驱动芯片，及大功率ILD4001、ILD4035和ILD4120开关模式的LED驱动芯片。同时提供了高效率高整合的AC-DC芯片，比如离线式可调光芯片ICL8001G、非调光芯片ICLS602x系列，及为LED照明控制而设计的8位单片机XC822、XC824、XC835、XC836，加入触控及DALI(数字可寻址照明接口)遥控以满足市场对LED照明方案的需求。