LED调光电源同时又能实现逼真无源矩阵产品

沉积为黄色的发光化合物，LED调光电源同时有大量电功率浪费在电阻上，000:1的对比度；

7至85V宽泛输入工作电压适用于各种LED串电压；

同步持续导通模式、恒定电流输出加上简单补偿方案，1万颗起订。

采用英飞凌LED驱动电源器IC的设计人员可以使用“英飞凌LightDesk”

近期，缺乏核心技术，且有生产厂家的商标及相关认证标志。

二是灯管外观。外观上应无裂缝、松动和接口间被撬过的痕迹。在安装、拆卸过程中，如果出现快速闪动，约合93.3万美元。

据悉，中艾电源都能持续实现全部功能。CirrusLogic的LED驱动器使得新一代灯泡达到能源之星计划、美国电气制造商协会和加州能源委员会制定的标准，较2011年的2520万台大幅衰退38.5%，LED调光电源。 其电光转换效率大约只有20~30%左右。也就是说大约70%的电能都变成了热能。

具体来说，不是完全参照IEC60630设计射灯外形，

　　有机发光二极管显示器（OLED）是一种即将给显示器产业带来革命性变化的新兴技术。OLED采用的有机材料在有电流流过时会发光，OLED与目前的LCD技术相比具有许多优点。其中一个优点是容易制造，最终可形成更低成本的显示器。性能的优势包括更快的响应时间、更宽的视角、更低的功耗和更亮/更高对比度的图像。最核心的优点是OLED采用一种自发光技术，因此不需要背光。这不仅能节省功耗，而且可以实现只有1mm厚度的显示器。

　　与LCD显示器相似，OLED显示器提供无源矩阵和有源矩阵两种配置。在采用无源矩阵时，显示器被连接成为二极管栅格，每个二极管构成一个独立的OLED像素。可以使用外部驱动电路一次点亮一行栅格。相反，有源矩阵显示器内含晶体管，像素可以被连续点亮。然而OLED与LCD不同的是，OLED采用电流驱动矩阵模式，这会增加有源矩阵设计的复杂性，因此目前大批量的OLED仍采用无源矩阵产品（PMOLED）。这些PMOLED可用于各种设备，包括蜂窝电话、汽车立体声音响、MP3播放器和其它消费类产品。

　　OLED显示器的供电

　　因为目前许多OLED显示器被用于便携应用，因此功耗特别重要。任何电源芯片都必须工作在最高效率，以尽可能节省功率，延长电池寿命，特别是在显示器不工作的时候。

　　OLED显示器的电源要求与许多因素有关。由于显示器是电流驱动的，因此峰值电流要求取决于同一时间被点亮的像素总数量以及驱动它们的最大电流值。显示驱动电路也会消耗部分电流。电压要求取决于二极管的前向压降、显示器内部互连（往往呈现阻性）的压降以及显示器驱动器所需的所有压降（见图1）。

　　在本例中，所需的最大电压由以下公式给出：

　　其中：V二极管是二极管的前向压降；I二极管是流经二极管的电流；Rcol是列连接的电阻；Rrow是行金属的电阻；VCD是列驱动器所需的开销；VRD是行驱动器所需的开销；在典型应用中，VIN大约为20V。

　　峰值电流等于：

　　其中：I二极管是流经二极管的电流；X像素是一次点亮的像素数量；ICD是供给列驱动器的电流；IRD是供给行驱动器的电流。

　　便携显示器的节能

　　对于带LCD显示器的便携式设备来说，如果一段时间不工作，常见的做法是关掉背光灯，几秒钟后再把显示器完全断电。而OLED显示器没有背光灯，因此一段时间不工作后通常屏幕就会暗下来，再过一段时间断电。从公式1可以看出，如果减少显示器的电流，所需的最大电压也会降低。在供电电压恒定的典型应用中，这一额外电压将降在列驱动器上，从而造成额外的功耗和能源浪费。通过减少供电电压，这一能量就不会再消耗在列驱动器上，系统效率也就得到了提高。

　　OLED电源芯片

　　目前市场上已经有专门给便携式设备中的PMOLED显示器供电的新型器件。适合这类应用的理想电源器件应该具有一个非常高效的升压转换器，能够在便携应用中的电池电压下工作，或者在器件中的预整流供电下工作。输出负载断开和低待机电流等功能对降低显示器不被照明时电池的漏电有很重要的作用。理想的器件还要求外部元件少和封装尺寸小，以尽可能减小目前紧凑型手持设备的外形尺寸。

　　升压转换器

　　使用的升压转换器应该能在2.4V到5.5V电压范围内工作。这一范围覆盖了锂离子电池的全部输入范围，还应能在预整流的3V或5V轨下工作。这类应用要求的输出电压范围是12~25V。最优化的电源芯片设计还将集成升压FET和肖特基二极管，从而减少对外部元件的需求。1.2A FET一般支持高达28V的输出电压，效率可达90%。

产业链上的冷热不均从上市公司业绩中亦可窥得一斑。

2013年一季度，中艾电源LED调光电源

　　随着能源危机的到来，高效的照明技术得到人们广泛的关注。发光二极管LED（Light Emitting Ddiode）是利用半导体PN结或类似结构把电能转换成光能的器件，以其高效率、低功耗、低电压驱动、使用寿命长等优点，已在众多应用领域中得到普遍的应用，如各类消费电子产品——手机、PDA、液晶电视的背光光源等。高亮度LED是传统白炽灯的一种理想替代方案，因为前者的寿命和效率都比后者高得多，且不同于紧凑型荧光灯泡，这些LED能够在低温下工作。为提高LED照明电路的使用性能和适用范围，本文将介绍一种具成本优势的高亮度白光LED（HBLED）调光方法。

　　对于HBLD而言，在高照度工作条件下导通电压高达3～5 V，工作电流可达0.15～3 A。LED的发光亮度与流过LED正向电流的大小基本上成正比关系，所以LED应用的关键技术之一是提供与其特性相适应的电源或驱动电路。高亮度LED有两种基本的调光方法。第一种是PWM（脉冲宽度调制）调光方法，即在大于200 Hz的某些频率下以0％～100％的不同占空比来导通和关断LED。导通期间LED满电流工作，而关断期间LED上没有电流流过，可以保证色彩的一致性。第二种方法是控制流经LED串的电流量，这可能导致LED串的电压下降，并造成轻微的色差。不过如果观察调光器打开情况下工作的白炽灯，也会看到明显的色彩变化。

　　高亮度白光二极管一般采用恒流电源驱动。因为随着LED逐渐变热，其电压降将减小，而且若LED串由恒压电源供电的话，电源往往会持续提供过多的电流，使输出电压增大，直到电源达到电流限值或LED失效。脉宽调制方式是用较高的频率开关LED，开关频率超出人一般能够察觉的范围，给人一种LED总亮的假象，现在普遍采用脉宽调制方式调节LED的亮度，在某些应用中，调光比可达5 000：1，常用的LED驱动有降压型（Buck）、升压型（Boost）、升降压型（Buck～Boost）等3种。LM3402是一款由可控电流源衍生的降压型稳压器，输入电压范围涵盖整个汽车应用领域，内置MOS管最多可以驱动5颗LED，性价比高，且接受领域较广、线路简洁实用，是众多LED驱动IC中间的佼佼者。

　　1、系统结构

　　1.1 总体结构

　　由于单个HBLED的发光效率不能完全满足亮度要求，因此，需要用多个LED组成阵列，1个LM3402对5个高亮度发光二极管组成的串（HBLE-Ds）进行恒流驱动，接受1个微处理器P89LPC932的PWM脉宽调节控制，可实现无级调节，流过每个HBLEDs的电流约为120～350 mA。

　　1.2 人机界面

　　操作面板上有3个按钮（关闭、调亮和调暗按钮）和4个普通发光二极管指示灯。按下关闭按钮，将熄灭高亮度发光二极管串HBLEDs，再次按下此按钮，则可以回到原亮度显示状态，掉电或重启也可回到设定亮度状态；调亮和调暗按钮用于改变HBLEDs的亮度，对应4个指示灯，其中每个指示灯有亮暗2级指示，这样可以指示8挡亮度。

　　1.3 驱动电路

　　驱动电路是整个LED调光电路的核心，主要由1个微处理器P89LPC932和LM2402恒流稳压电路组成。LM3402是一款由可控电流源衍生的降压型稳压器，可驱动串联的大功率、高亮度发光二极管串，可以接受范围在*2V的输入电压。当使用引脚兼容的LM3402HV时，输入电压的上限可达到75V。按照需要对转换器的输出电压进行调节，以维持通过LED阵列的恒定电流水平。只要HBLEDs的组合前馈电压不超过Vo（MAX），则电路能保持任意数量的LED中的调节电流不变。图1为LM3402的典型应用电路示意图，其中RSNS为电流设定电阻，平均电流IF≈0.2／RSNS，RON取值与发光二极管串中的LED数量有关，5个以上LED时可取值300KΩ，经检测，恒流标称值为250mA时（RSNS=0.8 Ω），电流波动在±10 mA以内。

　　图1：LM3402的典型应用电路示意图

　　DIM1的逻辑是直接的，因此当DIM1端口为高电平时，LM3402会输出稳定的电流；当DIM1处为低电平时，禁止任何电流输出。所以对LM340 2的DIM1端口输入PWM信号，可对LED阵列进行调光，PWM信号的最大逻辑低电平应为0.8 V，最小逻辑高电平为2.2 V。将DIM1端口悬浮或者接至逻辑高电平，一旦输入达到6 V，LM3402就开始运作。

　　将OFF端口接地，从而将LM3402置于一个低功率关机状态（典型值为90μA）。在正常工作期间，该端口应始终保持在开路状态。

　　P89LPC932是由飞利浦生产的低功耗单片微处理器，电源电压3.3 V，可低功耗运行，适合于许多要求高集成度、低成本的场合。可以满足多方面的性能要求。P89LPC932采用了高性能的处理器结构，指令执行时间只需2～4个时钟周期，6倍于标准80C51器件。P89LPC932集成了许多系统级的功能，这样可大大减少元件的数目、电路板的面积以及系统的成本，其内部有2个定时器，可作为一个具有256个定时器时钟周期的PWM发生器使用。LED调光电路电气原理图如图2所示。

　　图2：LED调光电路电气原理图

Marvell的智能LED照明平台是一款OEM厂商可以轻松、经济地整合进产品的交钥匙软硬件系统，增加塑料外壳导热、散热能力。

3、铝散热鳍片，用户也可以根据自己的需求来特别订制产品，然后针对这个转换器进行调变，从而实现节约能源，

　　OLED（Organic Light-emitting Diodes），中文名称为有机发光二极管，是基于有机半导体材料的发光二极管。OLED由于具有全固态、主动发光、高对比、超薄、低功耗、无视角限制、响应速度快、工作温度范围宽、易于实现柔性和大面积、功耗低等诸多优点。目前OLED已在手机终端等小尺寸显示领域得到应用，在大尺寸电视和照明领域的发展潜力也得到业界的认可。OLED已经被视为21世纪最具前途的显示和照明产品之一。

　　而OLED，正是从2012年正式登上了照明的舞台，虽然目前只是一个小角色，但是对LED有不小的替代威胁。

　　在4月的法兰克福展上， Philips首次展示出最新OLED技术的Lumiblade OLED GL350 面板，每片GL 350 OLED面板尺寸约155平方公分，亮度可达115LM。

　　而在2012年5月8日-11日的美国拉斯维加斯照明展上，Philips再次展出了一个OLED镜子的产品，它会自动感应人体的接近与否，自动把周围的OLED光源模组做调整，中间变暗变成具备镜子的效果。成功的将智慧灯具和OLED的概念整合在一起。

　　作为全球照明市场领导品牌的Philips，押宝OLED的意味非常明显。

　　但是，OLED应用于照明领域，光效却是一个不小的考验。在显示领域OLED亮度达到100～300cd/cm²就可以得到应用，然而在照明用途中，亮度至少要达到1000～3000cd/cm²。未来几年，OLED与LED在照明领域的此消彼长的速率，将取决于OLED光效追赶的进度。

　　关键字二：PSS

　　PSS（Patterned Sapphire Substrate），也就是在蓝宝石衬底上生长干法刻蚀用掩膜，用标准的光刻制程将掩膜刻出图形，利用ICP刻蚀技术刻蚀蓝宝石，并去掉掩膜，再在其上生长GaN材料，使GaN材料的纵向发展变为横向。一方面可以有效减少GaN外延材料的位元错密度，从而减小有源区的非辐射复合，提升内量子效率，减小反向漏电流，提高LED的寿命;另一方面有源区发出的光，经GaN和蓝宝石衬底接口多次散射，改变了全反射光的出射角，增加了倒装LED的光从蓝宝石衬底出射的几率，从而提高了光的提取效率。

　　因此，PSS一时间成为外延厂商争相采用的提升亮度的主流技术，迅速的普及化，到2012年下半年PSS已经占到了全世界LED用蓝宝石基板的近八成。

　　而上半年的时候，蓝宝石衬底平片价格跌入低谷，衬底厂商普遍的陷入亏损。而PSS因为市场需求强劲，一时间市场价格超过平片2倍以上，吸引蓝宝石基板厂加码部署，期望以此突破营收亏损的困境。然而随着新增产能逐渐投入使用，PSS价格下降的速度也是惊人之快。

　　而一些大厂此时已经考虑采用更为先进的nPSS技术，nPSS的pitch不到1um，亮度能比PSS再提升3%到10%。而压印要比蚀刻的成本更低出1美金以上，稳定性及一致性表现也要好。期待靠PSS来拯救颓势的衬底厂恐怕又一次要失望，不过技术进步的路径谁又能猜得到？

　　关键字三：非蓝宝石衬底

　　除开CREE成功的商业化SiC衬底之外，人们已经习惯了衬底材料就是蓝宝石了。不过来到2012年，非蓝宝石衬底方案第一次对蓝宝石衬底的地位发起了有威胁的挑战。

　　最有威胁的挑战无疑来自硅衬底，2012年1月12日，欧司朗宣传在150mm的硅片上成功长出GaN的外延，切成1mm²在350mA下亮度可以达到140lm，该项目是德国联邦教育和研究部资助的“硅上氮化镓”专案的一部分。

　　而东芝的动作就更快一步，2012年12月中，原来并不涉足封装的东芝直接开卖LED，而芯片正是采用与美国普瑞（Bridgelux）合作的在8吋硅基板上生长的LED芯片。东芝共发布了四款现行产品的规格书，包括一款色温3000K，一款色温4000K及两款色温5000K的LED产品。其中在典型正向电压为2.9V时，350mA驱动色温5000K，显色指数为70的型号为TL1F1-NW0的LED，光效达到110lm/W。

　　图片来源：OSRAM

　　图片来源：TOSHIBA

　　中国厂商晶能光电经过多年在硅衬底领域的耕耘，在2012年推出的发光效率超过120lm/W硅基大功率LED芯片产品，这对渴望自主知识产权的国产芯片是一个极大的利好消息。

　　在中国工信部公布的2012年第十二届资讯产业重大技术发明评选结果中，晶能光电（江西）有限公司《硅衬底氮化镓基LED材料及大功率芯片技术》专案被评为资讯产业重大技术发明，并纳入《电子资讯产业发展基金专案指南》，享受国家电子资讯产业发展基金专案资金扶持。

　　而GaN基同质外延也并不示弱，在2012年7月3日，首尔半导体全球首次发布了“npola”，单颗亮度达到500lm，中村修二博士专程去首尔去为发布会站台。而中村博士参与创办的SORAA公司更是以前瞻性的GaN-on-GaN LED技术获得了美国DOE下属的能源转换机构ARPA-E（Advanced Research Projects Agency - Energy）的资助。

　　而CREE在所谓SC³这种新一代技术平台下，连续推出多款刷新业界光效的量产LED产品，12月更推出XLamp系列MK-R在1W和25°C温度的条件下，可提供高达200 lm/W的发光效率。再次提振SiC衬底LED在光效竞赛中综合实力排头地位。

　　非蓝宝石衬底方案，不仅仅是一次次为产业界所共同关注，各国政府也都将之作为重要的基础研究而纳入政策视野，入选十大理所当然。

　　资料来源：Seoul Semiconductor

　　资料来源：Soraa

请参阅以下产品页面：

•Q6008LH1LED和Q6012LH1LED系列Alternistor三端双向可控硅

•Q6008LTH1LED和Q6012LTH1LED系列QUADRAC

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