LED车灯和主照明市场商机爆发

　　LED主照明驱动IC技术门坎高参考设计/客制化需求大

　　相对于LED车灯，主照明设计困难度在于使用交流对直流(AC-DC)的操作电压，LED须要搭配变压器和固定散热座，才能完成LED灯具设计。因此，LED驱动IC的应用电路是否匹配电子式变压器的重要性愈加突显。

　　至今，德州仪器已开发出可匹配投射灯电子式变压器的LED驱动IC.德州仪器指出，目前市面上部分厂商推出的LED驱动IC会有闪烁弊病，正是因为不匹配的缘故。

　　此外，过去LED灯泡会加装散热片，因此容易导电，而传统的作法为透过AC-DC降压电路隔离，其通过提供直流电驱动LED,但容易导致触电，无法通过安规。

　　现在最新的两种作法为分别透过机构与电器隔离，前者可符合安规要求，不过成本与生产难度较大;因此德州仪器的作法为采取电器隔离，能兼顾效能、成本与制造难度考虑。

　　另一方面，AC-DC电源转换会使用变压器，其内含电解电容组件，会产生化学电解液，若遇到高温会被蒸发，此时电容的电容值会减少，会造成电路运作失误的发生，使电源受到损坏。考虑上述问题，因此业界开始选用固态电容取代电解电容，以尽量缩减电解电容数量，如现今德州仪器的MR16方案已完全使用固态电容。而北美照明市场盛行的三极管交流电(TRIAC)调光功能，原本仅能用于传统灯源，但现今LED驱动IC设计厂商透过TRIAC的截波(TRIAC-choppedWaveform)转为DIM信号之后译码，即可支持100:1的调光比，实现LED灯源的TRIAC调光功能。

　　专家认为，北美已有相当比重的家庭使用调光器，为响应节能减排，TRIAC搭配LED光源的市场已开始萌芽，惟导通后须维持电流的一致性，否则将会出现闪烁现象，此外，安规也待确立，预计LED加上TRIAC的商品将于第三季问世。

　　着眼于LED调光器的需求量增长，德州仪器藉由IC控制法则达成调光匹配，以期分一杯羹。德州仪器将电源设计为线性驱动，其固定导通工作周期的控制法则会跟随正弦波的正常波形达成调光功能，德州仪器LED驱动IC功率因子(PF)大于0.96、电流谐波小于6%,另透过三极管交流电(TRIAC)配合调光功能。

　　由于LED灯具设计较为复杂，因此相对于车灯市场，对于高整合度和客制化方案需求量大。即便灯具大厂已设有电源与灯具部门，对于评估模块(EVM)的需求仍相当大，针对此一需求，德州仪器倾向推出更贴近实际应用的EVM,换言之，为提供配合客户主机板外观尺寸(FormFactor)的电路设计，其几乎等同于半成品的模块，因此获客户青睐。

　　发光效率/价格为LED车灯/主照明系统设计发展窒碍

　　白光LED的发展带来前所未有的解决方案，设计人员现在有更大的弹性可尝试各类型的车灯外观，有特色的车灯甚至会逐渐成为汽车的标志。

　　若要安装LED作为标准的车头灯，整体系统需重新规划，如更成熟的温度管理、最佳化的高分辨率光学设备及连接汽车电力系统的最佳化电子设备，此外车灯未来所要面临的严峻挑战将来自车外应用亮度要求。

　　现今，车尾灯、第三刹车灯、方向灯、侧灯、近光灯及远光灯等车外照明应用均要求高流明数，而事实上，流明数取决于所用光学设备的效率，照明所采用的光学系统愈经济，显示应用所需的流明值愈低。第三刹车灯的要求为25~60流明、方向灯为50~120流明，依欧美或其它地区标准而订，此外，近光灯和远光灯需要高亮度，目前每颗LED的数值定为400流明，至于法令则要求车头灯流明值为1,500流明，同样此数据也依据使用的光学及温度系统方案而定。此外，昼型灯或其它车灯对于光源的均匀性要求也相当严格，但受限于LED物理特性，仍难以突破。

　　至于LED主照明方面，厂商普遍认为，LED主照明仍需要一段时间酝酿才会真正达成大量商品化，其中价格为关键点之一。此外，现今LED散热、电源驱动寿命与灯可匹配性、智能化控制及价格为LED灯具系统亟待克服的课题。

编辑：中国照明网　冯耀元