一、背光及照明用LED 驱动IC技术市场分析
LED 作为绿色环保的清洁光源得到广泛的认可。LED 使用寿命长、节能省电、应用简单方便、使用成本低。
目前手机彩屏背光应用占LED 驱动IC 总出货比重的60%,除了按键与彩屏背光应用外,由于照相手机的普及,搭配LED 省电与小型化的特性,手机相机闪光灯应用比重逐日提高,将占整体手机应用的35~40%。全球手机产量由2006年的8 亿台增长到2007 年的11 亿台,增幅达40%,2008 年预计将生产15 亿台。2007 年中国手机出货量增长21.9%,达5.58 亿部 ,占据全球市场的一半左右 。按80%手机采用彩屏计算,2007 年手机产品应用的LED 驱动IC 达6 亿颗规模。预估LED 驱动IC 在消费性电子产品市场将继续大幅增长。
7~19 英寸(1 英寸=25.4 毫米)的LCD 屏原用CCFL 作为背光,而现在也正在逐步地被LED 所蚕食。特别是在欧盟实施RoHS 的法令以后,含汞的CCFL 被禁止,否则要付10 美元的有害物质处理费,这将加快采用LED 背光的步伐。在笔记本电脑等更大量产品的液晶屏中,采用LED 背光也已成为一种趋势,因为它不但可以使屏幕的厚度减半(从9mm 减到4.5mm),重量减轻26%,而且还可以节省50%的耗电,其唯一的不足是目前成本比CCFL 高2.38 美元,因能减轻重量和节电,预计用户还是可以接受的。据估计,2007 年有8%的笔记本电脑采用LED 作为背光,而2007 年笔记本电脑的预计产量为8,500 万台,采用LED 作为背光的笔记本电脑达到680 万台,这一数据还有望突破。LCD TV 和笔记本电脑可望采用LED 取代CCFL 背光的趋势已经十分清晰。2009 年LED 驱动IC 出货量将达9.1亿颗,年复合成长率将达32%。
LED 驱动IC 目前市场需求按应用来分基本有三大类,一是用于消费性电子产品的,其应用特点是以电池为能源,一般为4.2~8.4V,因此低电压、小电流的LED 驱动器是目前量大面广的产品;二是用于汽车照明产品,因其电源来自汽车蓄电池,一般是48V,所以需要较高电压降压的LED 驱动IC;三是建筑装饰照明和家庭照明,则需要将AC 直接变换成DC 的LED 驱动IC,主要功能是将交流电压转换为恒流电源,并同时完成与LED 的电压和电流的匹配。因而不同应用的LED 驱动IC 是完全不同的。
消费性电子产品的LED 驱动器拥有比较成熟的技术、产品和相对成熟的市场。2007 年全球手机市场使用LED 驱动IC 达6 亿颗,2008 年将继续增长。汽车照明产品使用的LED 的数量较多,大多是串、并联驱动,需要较高的电压,对于取自48V 汽车蓄电池的电源来说是十分方便的。目前能耐60V 高压的LED 驱动器新品推出已较多。因而在汽车前装市场直接采用LED 的仪表板背光、前后雾灯、第三刹车灯、方向灯、尾灯的市场十分看好和乐观。
建筑装饰照明和家庭照明,则需要将AC 能直接变换成DC 恒流源的LED 驱动IC,目前还不能提供单个SOC 的集成电路产品,大多数是模块电路。建筑装饰照明在国内各大城市应用已十分广泛,节能效果显著。社会对家庭用LED 照明灯需要量将是一个天文数字。
二、基于GR8210的的驱动设计

图一
23W LED DRIVER DEMO BOARD ON wide operating voltage High Efficiency GR8210-66V/350mA
GR8210特点:
- 工作电压范围:5V~450V。
- 支持四种调光方式:可控硅调光,开关调光(四段调光)、脉冲信号(PWM)调光、DC调光(0~0.5V) 。
- 多重保护功能:LED开路保护、LED短路保护、过电流保护、过温度保护。
- 高低压(220V/110V) 电流补偿。
- 可设置的LED电流高达0.8安培。
- 可省略的降压电容器 (Buck capacitor) GR8210。
- 提供8管脚小外型封装 (SOP-8)。
- 省略降压电容,高低压 (220V/110V) 定电流误差值仍小于3%,且PF值较高。
- 正负极直接短路,不会爆,不会烧晶体管。
- 最小可点亮 LED 颗粒数: 三颗.不会爆,不会烧晶体管。
- 耐 Surge 8KV,IC 不会死。
- 支持四段开关调光、无须外兜零件。
技术指标:
Parameter
Specification
Input Voltage
90VAC-264VAC
Input Frequency
47HZ-63HZ
Output Voltage and Current
66V/350mA
Output Power
23W

图二 应用原理图
三、应用领域
可替代(HV9910) GR8210提供市面上保护的 LED 解决方案. 目前已有多家客户在使用,并且已过CE等安规认证,可大量使用在手机、MP3、MP4、PMP、DSC(数码相机)、PDA、GPS、PND、游戏机、学习机、笔记本电脑等的手持产品的LCD 背光;LED 照明、矿灯便携照明、电源供应器、充电器;在建筑照明、装饰照明、标识牌照明;在汽车的仪表板背光、前后雾灯、第三刹车灯、方向灯、尾灯;以及将来家庭照明等方面都会得到海量的应用。
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