LED照明電源對低壓驅(qū)動IC技術(shù)要求

    LED照明燈具在近期得到飛躍的發(fā)展，LED作為綠色環(huán)保的清潔光源得到廣泛的認(rèn)可。LED光源具備使用壽命長、節(jié)能省電、應(yīng)用簡單方便、使用成本低等優(yōu)勢，因而在家庭照明中未來都將得到海量的應(yīng)用。現(xiàn)階段我國LED照明產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值超過1500億元；廣東目前LED照明規(guī)模占全國市場的70%，去年廣東省LED產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值853億元。有專業(yè)人士預(yù)計(jì)，最快在2015年，LED照明在中國照明市場的占有率將達(dá)到20%，帶動產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)5000億元，屆時我國將進(jìn)入全球LED照明市場的前三強(qiáng)。

    LED燈具使用的LED光源有小功率(IF=15-20mA)和大功率(IF>200mA))二種，小功率LED多用來做led日光燈、裝飾燈、格柵燈；大功率LED用來做家庭照明燈、射燈、水底燈、洗墻燈、路燈、隧道燈、汽車工作燈等。其中大功率LED光源是低電壓、大電流驅(qū)動的器件，其發(fā)光的強(qiáng)度由流過LED的電流大小決定，電流過強(qiáng)會引起LED光的衰減，電流過弱會影響LED的發(fā)光強(qiáng)度。

    而且一般情況下照明用LED光源的VF電壓都很低，一般VF=2.75-3.8V，IF在15-1400mA；因此LED驅(qū)動IC的輸出電壓是VFXN或VFX1,IF恒流在15-1400mA。

    綜上所述，LED的驅(qū)動需要提供恒流電源，以保證大功率LED使用的安全性，同時達(dá)到理想的發(fā)光強(qiáng)度。在LED照明領(lǐng)域，要體現(xiàn)出節(jié)能和長壽命的特點(diǎn)，選擇好LED驅(qū)動IC至關(guān)重要，沒有好的驅(qū)動IC的匹配，LED照明的優(yōu)勢也就無法體現(xiàn)。

    現(xiàn)在由于LED綠色照明市場的需要，促使LED照明電源驅(qū)動芯片向創(chuàng)新設(shè)計(jì)發(fā)展，LED燈具的海量需求市場給所有集成電路設(shè)計(jì)公司再次大展拳腳的機(jī)會。

    大家都知道LED燈具照明電源是離不開驅(qū)動芯片的，因此需要多種功能的LED光源驅(qū)動IC。LED燈具選用36V以下的交流電源可以考慮非隔離供電，如選用220V和100V的交流電源應(yīng)考慮隔離供電。至于直接使用AC100-220V的驅(qū)動芯片，因應(yīng)用體積苛求，在技術(shù)上還有更高的要求、更大的難度，目前各國都在努力開發(fā)中。

    LED照明燈具電源對低壓驅(qū)動芯片的相關(guān)要求，具體如下：

    1.驅(qū)動芯片的標(biāo)稱輸入電壓范圍應(yīng)當(dāng)滿足DC8-40V，以覆蓋應(yīng)用面的需要，耐壓如能大于45V更好；AC12V或24V輸入時簡單的橋式整流器輸出電壓會隨電網(wǎng)電壓波動，特別是電壓偏高時輸出直流電壓也會偏高，驅(qū)動IC如不能適應(yīng)寬電壓范圍，往往在電網(wǎng)電壓升高時會被擊穿，LED光源也因此被燒毀。

    2.驅(qū)動芯片的標(biāo)稱輸出電流要求大于1.2-1.5A，作為照明用的LED光源，1W功率的LED光源其標(biāo)稱工作電流為350mA，3W功率的LED光源其標(biāo)稱工作電流為700mA，功率大的需要更大的電流，因此LED照明燈具選用的驅(qū)動IC必需有足夠的電流輸出，設(shè)計(jì)產(chǎn)品時必需使驅(qū)動IC工作在滿負(fù)輸出的70-90%的最佳工作區(qū)域。使用滿負(fù)輸出電流的驅(qū)動IC在燈具狹小空間散熱不暢，容易疲勞和早期失效。

    3.驅(qū)動芯片的輸出電流必需長久恒定，LED光源才能穩(wěn)定發(fā)光，亮度不會閃爍；同一批驅(qū)動芯片在同等條件下使用，其輸出電流大小要盡可能一致，也就是離散性要小，這樣在大批量自動化生產(chǎn)線上生產(chǎn)才能有效和有序；對于輸出電流有一定離散性的驅(qū)動芯片必選在出廠或投入生產(chǎn)線前分檔，調(diào)整PCB板上電流設(shè)定電阻(Rs)的阻值大小，使之生產(chǎn)的LED燈具恒流驅(qū)動板對同類LED光源的發(fā)光亮度一致，保持最終產(chǎn)品的一致性。

    4.驅(qū)動芯片的封裝應(yīng)有利于驅(qū)動芯片管芯的快速散熱，如將管芯(Die)直接綁定在銅板上，并有一Pin直接延伸到封裝外，便于直接焊接在PCB板的銅箔上迅速導(dǎo)熱。如在一個類似4X4mm的硅片管芯上，要長時間通過300-1000mA的電流，必然有功耗，必然會發(fā)熱，芯片本身的物理散熱結(jié)構(gòu)也是至關(guān)重要的。

    5.驅(qū)動芯片本身的抗EMI、噪音、耐高壓的能力也關(guān)系到整個LED燈具產(chǎn)品能否順利通過CE、UL等認(rèn)證，因此驅(qū)動芯片本身在設(shè)計(jì)伊始就要選用優(yōu)秀的拓樸結(jié)構(gòu)和高壓的生產(chǎn)工藝。

    6.驅(qū)動芯片自身功耗要求小于0.5W，開關(guān)工作頻率要求大于120Hz，以免工頻干擾而產(chǎn)生可見閃爍。<