高压LED驱动芯片异军突起(2)

高低压驱动芯片实现突破

高压线性恒流电源无变压器、无电解电容器解决了低压LED的驱动电源和电解电容器寿命问题。

低压LED照明灯具的驱动电源除了驱动芯片之外，另一个关键器件就是电解电容器。电解电容器耐高温的工作特性决定了它在LED灯具内的寿命，传统的灯具结构留给LED照明灯具可用空间很小，一般照明灯具的接电物理接口在灯头之上，电源模组在灯头与LED光珠之间，因此LED光珠上电工作以后，大量的热量上升，聚积在灯头的狭小空间，不易散发。目前技术生产的LED照明灯具产品实测温度达70～110，整个LED照明驱动电源模组就必须适合这样的高热环境。LED照明灯具的散热问题不解决，既影响驱动电源的正常工作，又影响电解电容器的寿命，最终也会导致LED灯珠早期光衰，影响LED整灯的寿命。

作为电源必不可缺的器件，电解电容器必须能长期工作在高温环境中，这种考验十分严峻。通用铝电解电容器的寿命只有4000小时～5000小时，而且在高温下寿命减半，远远不能满足LED照明长寿命的要求，因而铝电解电容器成了LED灯具驱动电源的瓶颈。铝电解电容的结构设计、制造工艺的先进性决定其使用寿命。LED照明专用的铝电解电容器强调长寿命、耐高温和小型化。

此外，LED光源灯珠的技术有了重大突破。LED家族的后起之秀高压LEDs(HV LEDs)异军突起，VF高电压、IF小电流的工作条件完全颠覆了传统的低压LED(LV LED)的VF低电压、IF大电流的工作要求。LED照明灯具由于采用HV LEDs的SOP而有可能降低发热，灯具结构造型有可能更加趋向节省散热材料、大于270度发光、低成本、轻重量等。

HV LEDs是在芯片生产时在硅片上直接做成的片上系统(SOP)，这是LED芯片制造技术的革命性进步。一个2英寸硅晶圆上，一次可生产上万个LED管芯，但是用通用的技术和工艺来生产，各个LED参数的离散性很大。所以，生产之后制造商需要逐个测参数分档，客户只能拿相邻的三档放在一单位(灯)里用，才能保证显示光色的一致性。HV LEDs在生产时使用新一代的工艺和高超加工技术，使同一硅晶圆片上的上万个LED管芯的参数完全一致，使之可以在芯片生产时很方便地就近组成SOC的HV LEDs，如HV45上有16个LED，它们所有的电参数完全一样。这样的HV LEDs使用方便、成本可控。另有一种COB的HV LED，就是采用前述的通用技术生产的，参数离散型较大的LED管芯，经测试数据后将相同的配置放在一起，重新组合成一个光源体。由于需要逐个测试、配对、筛选和组合，还有不少参数分散的无法配对组合的使用，生产成本会偏高。

除了低压LED驱动芯片外，国产高压LED驱动芯片也已浮现上市，高压LED芯片组的高电压、小电流，与通用的低压LED的低电压、大电流的工作环境相比，HVLEDs工作时发热明显降低；HVLEDs只需要高压线性恒流源就能很好的工作，高压线性恒流电源无变压器、无电解电容器解决了低压LED的驱动电源和电解电容器的寿命问题。

高压线性驱动芯片可能是HVLEDs恒流驱动电源较好的方案之一。有些芯片比较理想，但是在中国购买的价格太贵，用来生产通用的LED照明灯具成本偏高。这几年，我国本土集成电路的设计水平不断提升，而且有很好的性价比和市场竞争力，向下游厂家提供可用于生产的技术方案和技术支持比较到位。