图3 全球LED驱动器出货量的预测
高效地实现电/光功率转换是竞争焦点
对于LED驱动器来说，重要的是产生预期LED亮度所需要的LED输入功率值。正如业内专家指出，以大电流驱动LED需要采用DC/DC转换器准确地调节电流，这个DC/DC驱动器必须高效率地工作，在驱动HB LED时尤其如此，否则的话，所有未转化成光的功率都将被转化成热量消耗掉。目前，提高效率的主要技术是提升PWM负载切换速度和降低控制环路中的电流检测电阻的数值。
例如，LTC3783采用True Color PWM调光技术，能够保证白光和RGB LED的颜色一致性，以数字方式实现3000:1的调光比。LTC3783是一种电流模式、多种拓扑转换器，具有恒定电流PWM调光能力，适用于驱动大功率LED串和LED组。它具有极快的PWM负载切换速度，无瞬态欠压或过压问题，可用作升压、降压、降压-升压、SEPIC或反激式转换器，以及用作恒流/恒压调节器。无RSENSE工作模式利用MOSFET的接通电阻，无需电流检测电阻，因而提高了效率。
另一方面，美信推出的MAX16819/MAX16820 HB LED驱动器仅需一个外部MOSFET和少量无源器件，可驱动高达3A电流的LED。每个器件均可以驱动多达6个串联LED，提供从1W到25W以上的输出功率，效率高达94%。与通常用于驱动HB LED的通用降压控制器不同的是，MAX16819/MAX16820驱动器采用滞回控制。通过这一控制技术，驱动器可以保证在PWM调光期间的快速瞬态响应和导通/关断时间。此外，通过采用真差分检测技术可以精确控制LED电流，利用外部PWM信号轻松实现较宽的亮度调节范围。PWM调光采用专用的DIM输入实现高达5000:1的调光范围或极高的调光开关频率(高达20kHz)。
此外，在Vishay Intertechnology公司的SiP12510和SiP12511电流模式升压转换器中，采用了线性和PWM技术以及低至0.1V反馈电压的技术实现了高达90%的转换效率。
在欧洲，Integrated System Technologies是领先的LED驱动器设计制造商，它推出的210瓦3信道iDrive 1000 LED驱动器集成了拥有专利的PWM驱动技术和ColourCool散热管理系统，其高功率密度和领先的PSU效率的组合，确保具有小尺寸和不需要大块的散热片。这个使iDrive系列解决方案为固态照明制造商提供了一个高质量电源解决方案。
在LED驱动器领域，中国半导体公司积极介入。例如，士兰微电子股份有限公司也推出了一款降压型、PWM控制、功率开关内置的白光LED驱动芯片—SB42510。该款芯片是DC/DC功率LED驱动电路，三种不同的规格可以满足1W，3W以及5W的白光LED的驱动。SB42510采用先进的BCD工艺，输入电压可以达到25V，输出电流可达1A。驱动单颗LED时，效率可以达到88%;驱动两颗及多颗LED时，效率可以达到95%以上。SB42510芯片工作频率在360kHz左右。此外，英诺华微电子推出的IV0101/IV0102升压转换器芯片。它的控制模式是在PFM基础上改进的PFM/PWM控制技术，采用是PFM与PWM有机结合的控制方式，因而具有PFM较快的响应速度和很高的回路增益及PWM大电流输出特性，可与PWM调光相配合，成为理想的中小功率LED恒流驱动芯片。
对LED驱动器的多种需求催生新的设计工具
随着大功率LED照明中的普及应用，功率型LED驱动器的发展越来越重要。用城市用电驱动大功率LED不仅仅需要解决降压和恒流问题，还要求具备比较高的转换效率、较小的体积、长时间工作、较低的成本并解决抗电磁干扰的问题。目前，对LED驱动器的正产生下列新的需求：
*体积要求小型化
随着LED向普通照明的逐渐普及，大功率LED电源设计的小型化发展是一个必然的越势，以帮助制造生产出能够替代现有照明灯的LED灯，这就对LED驱动器提出了新的挑战。
*多种保护和诊断功能
LED在电流过强时，引起LED光学特性衰减，导致LED的寿命缩短，这就需要驱动器提供过流保护、过热保护、短路保护等保护功能，以及LED驱动器故障诊断功能。
*抗电磁干扰
目前，因空间和成本限制，市场上有很多LED灯的设计并不符合传导EMI规范，目前，美国UL正在着手开发一系列涉及LED产品的安全评定标准。Power Integrations公司已经捷足先登，利用其LinkSwitch-TN功率转换IC中的频率调制特性，可以使LED灯满足EMC规范的要求。
面对诸多的应用需求和众多的LED驱动器解决方案，LED驱动器的选择将是设计工程师面临的难题。利用在线仿真工具进行LED驱动器的选择和设计将成为重要的发展趋势。例如，美国国家半导体公司(NS)在串联或并联、升压或降压转换器上都有一系列的整体解决方案，通过与大功率LED制造商—如OSRAM、Phlips Lumiled、日亚、Avago—合作，NS提供在线开发工具LED WEBENCH，从输入设计信息开始，到选择LED驱动程序、建立BOM表、最优化效率、在线模拟验证，乃至于产出参考设计等，为工程师在开发过程中提供了最有效的工具。
结语
目前，LED照明行业已经开始大规模进入路灯照明领域，在9月初举行的中国(深圳)国际光电博览会上可以验证这一点。在这次博览会的高层论坛上，南京汉德森半导体照明有限公司梁秉文宣称，“LED照明是永远的朝阳产业”，因此，可以预期LED驱动器技术有望伴随着LED照明产业兴起而为半导体行业的发展注入巨大动力。
参考文献：
1. Kevin Dowling, PhD, SSL Essentials: Technology, Applications, Advantages, Disadvantages, P6,P10.
2. Geoff Archenhold, An Incredible Year for LEDs :The story so far! P9,P11.
3. LED恒流驱动与不同控制模式的比较, www.icembed.com/info-17849.htm
4. 成本年降15%HB-LED取代传统照明指日可待, www.ofweek.com/html/news/1/20078212919.html
5. 2007中国光电产业高层论坛会议资料全集, P114.
6. Linnea Brush, LED driver market emphasizes high-power requirements, P9, LEDS MAGAZINE Issue 6 April 2006
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