在國際照明大廠競相投入下，智慧照明市場正快速升溫。為與傳統照明系統燈具架構相容，智能照明的LED驅動器與封裝技術變革早已啟動。由于智能照明系統電路板設計空間極為有限，因此LED驅動器與封裝企業加速研發整合驅動電路和LED光源光電一體化方案，以及DOB(Driver on Board)和COB(Chip on Board)等新式封裝技術。
DOB技術賣點與固有缺陷
“DOB是指驅動芯片直接安裝到散熱基板上的解決方案”，英飛凌臺灣科技有限公司高級經理Mr Edward Chang向記者談道。
他指出，目前有許多LED封裝企業都在研究這一技術方案，但基本上只有兩種方法可以做到這一點：即LED驅動器的開關處于超高開關頻率狀態，或者是沒有任何開關的狀態。后一種方案相對比較成熟，可以把它作為AC驅動的LED線性驅動器。”
同時，他表示，這種集成電路IC的主要賣點是無需電解電容器，但無可避免地會有一些缺陷,比如：
- 低頻率的100Hz/120Hz閃爍。所有LED在AC線路電壓的零交點時都會關閉，這將導致非常糟糕的“光品質”。有研究表明，它可能會引起人的頭痛或眼睛疲勞。
- 輸入功率變化大。由于“線性”控制，通過LED的電流將會根據AC線路電壓的變化而變化。更高的AC線路電壓將導致更高的LED電流，這樣LED驅動器將要承受更多的熱能，這代表亮度也將發生變化。
- 過度驅動LED。為了實現與直流驅動的LED驅動器有相同的光輸出，這需要更多的LED(成本較高)，或過度驅動LED(低光效和低可靠性)。
Mr Edward Chang指出，目前，市場上有許多IC制造商都可以提供類似的解決方案。盡管有些企業在嘗試解決上面所提到的問題，但還是會有一些副作用產生。他表示，今天在市場上的趨勢是從B2C轉向B2B和商業照明，并且通常對”光品質”有一定的要求。
數字調光成新的技術戰場
智能照明不僅牽動LED驅動器架構轉變，也將促進新的電路布局及調光(Dimming)技術陸續出現，從而實現更便利、更低成本的數位化控制方案。有業內人士預計，未來1—2年將是LED照明邁向數位調光的關鍵期，相關的LED驅動芯片及系統解決方案有望大量出爐，成為供應鏈業者新的技術戰場。
據了解，數字化照明控制器產品系列將解決LED照明面臨的多個常見問題，譬如與光品質相關的100Hz/120Hz低頻閃爍、調光器兼容性，不同線電壓和負載條件下的電流精度，以及LED的不同分檔等。
靈活選擇不同的控制方案、參數和協議可進一步提高能效。這可以讓人造光與從黎明到夜晚、從春天到冬天的環境變化保持協調。這樣人們就可以利用智能手機和平板電腦等移動終端，隨意控制LED的亮度與色溫，通過改變光色營造不同的氛圍。此外，明亮的燈光還能在黑夜為人們帶來安全感。英飛凌的數字照明控制器的設計目標是，通過接駁外置微控制器的接口，支持智能照明控制方案，例如環境光感測、隨日光的增強自動調暗、色溫調節等。
據Mr Edward Chang介紹，在最近的法蘭克福展中，英飛凌已經成功地展示了下一代數字電源產品和高功率LED系統。英飛凌的下一代AC / DC數字電源產品為LED提供了出色的電流精度，滿足了在很寬的輸入和輸出電壓范圍內進行1-10V調光并且無次級反饋的要求。
英飛凌的DC/DC LED驅動器ILD6070/6150提供了獨特的熱管理功能，允許客戶通過一個電阻自由地設定過溫保護跳閘點。在光管理中，英飛凌推出了基于ARM的Coretex-M0 XMC1000系列，包括專用BCCU，亮度和顏色控制單元，以提供顧客基于PDM(脈沖密度調制)專利的 “無閃爍的”調光控制和“顏色線性漸變”的絢麗的色彩混合，而 24GHz雷達傳感器則為客戶提供大面積和遠距離覆蓋范圍的應用，如高棚或室外路燈。
Mr Edward Chang還提到：“智能照明是物聯網浪潮和云計算的一部分，網絡安全應該成為最重要的議題之一，英飛凌的OPTIGA安全微控制器是保證網絡安全的專家。
LED驅動器正走向成本驅動領域
隨著LED光源功率不斷攀升，終端產品價格持續下降，LED驅動IC占整體照明燈具成本的比重愈來愈突顯，芯片商也競相加碼開發更高整合度的線性驅動方案，以滿足系統廠商縮減物料清單(BOM)成本需求。
“一方面，LED驅動器正在朝著一個更智能的方向發展;另一方面，LED驅動器正在走向成本驅動的應用領域，比如換裝市場。”Mr Edward Chang向記者談到。
Mr Edward Chang表示，成本可能來自不同的方面。例如，LED產品越來越關注在浪涌電壓的保護能力。客戶可以決定他們是否愿意把錢花在浪涌保護裝置或同時擁有電涌保護裝置又有更多附加值的電源產品上，或者花在提高可靠性方面。此外，英飛凌的下一代數字電源產品將幫助客戶不僅能夠降低他們的BOM成本，而且要節省他們的開發成本和庫存管理成本。
談及英飛凌未來的產品研發方向，Mr Edward Chang向記者透露，節能照明是LED驅動器IC和智能LED照明的新藍海，為了實現節能照明的目標，需要做很多的工作，而LED驅動器是其中的一部分。在未來5年英飛凌的產品路線圖是包含LED驅動器IC的下一代功率半導體技術。英飛凌將不僅從LED驅動器IC的設計和概念上進行創新，還將會從產品線上創新，英飛凌期待有更完整的技術和產品覆蓋到整個燈具市場應用中。 |
