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驱散2012年产业上空的阴霾——LED照明篇
[2012/4/11 13:28:00]   来源:中国之光网   编辑:zhaomingr   评论0
摘要:据市场研究机构 IHS iSuppli最新发布的报告,2012年全球半导体市场增长率仅约3.3%。行业不景气的原因主要是受全球经济低迷的影响。业内的主流观点多数看衰2012年的市场行情。 尽管有不少阴霾,但平板电脑、智能手机、......

据市场研究机构 IHS iSuppli最新发布的报告,2012年全球半导体市场增长率仅约3.3%。行业不景气的原因主要是受全球经济低迷的影响。业内的主流观点多数看衰2012年的市场行情。


  尽管有不少阴霾,但平板电脑、智能手机、移动通信基站、LED照明、工业控制及汽车电子领域,被业内人士一致看好为2012年半导体市场的阳光地带。


  近期的深圳集成电路展、多场产业或技术研讨会及北京照明展上,国内外半导体厂商纷纷推出了大批创新基础技术。在巴塞罗那世界移动通信大会(2012MWC)上,英特尔、高通、博通、TI、Marvell、TriQuint、飞思卡尔、联发科、Nvidia等芯片厂商也展出了众多半导体技术,使往年以设备制造商和终端厂商为主的“二人转”,演化成了2012 MWC上,设备、终端制造商及半导体厂商的“三国鼎立”。


  下面分别盘点一下近期半导体业在各应用领域的新技术。


  LED照明篇


  在欧债危机控制不力、美国、日本缓慢恢复的大背景下,中国将成为全球LED市场发展的主要驱动力量。尽管LED背光市场增长乏力,但受中国政府的政策支持,户外、商业和工业LED照明市场的引擎相当强劲。


  例如,苏宁电器最近同意委托华讯节能及中国普天,以LED照明设备取代现有1000多家零售店的照明设备。其他企业也会陆续跟上。


  Marvell全球技术营销高级经理Lance Zheng在深圳的“2012产业和技术研讨会”上也表示:“2011年中国商业照明增长约70%,2012年将延续这一趋势和增长率。”他还指出:“中国对LED灯泡的需求,肯定没有欧美大。这主要因为中国用户对成本更敏感;2012年欧盟的白炽灯将全部淘汰;2012年10月1日,美国要求白炽灯光效达到25lm/W。目前,全球LED制造70%在中国,其中大部分在深圳,产品多销往欧美。”


  家庭普及LED照明最多还有两年缓冲期


  仔细阅读中国发改委关于LED照明的政策就会发现,从2012年和2014年的10月1日起,将分别禁止销售和进口100W和60W及以上普通照明白炽灯。


  由于家庭中主要使用100W以下的白炽灯,且目前LED家庭照明的每居室单套成本要几十元或上百元,一个家庭根据居室数量的多少需用多套,绝大部分家庭难以或不愿承担。因此,有理由相信,政策的大规模效应不会马上显现,LED照明真正进入家庭的时间未必在2012年,而很可能被推迟到2014年。就是说,还有两年多的缓冲期供厂商进行市场铺垫、推广,开发灯具和电源驱动等相关新技术和产品,进一步将高高在上的成本拉下来,并提高可靠性。


  LED照明设计挑战


  飞兆半导体技术营销部经理钱家法分析了LED照明设计中的几项关键因素:


  1.对于5W以上的交流电压输入应用,额定输入电压下,PF(功率因数)≥0.9;对低电压输入的MR16 照明灯应用,没有规定。目前对于5W以下应用的PFC需求开始增加;需省去输入电解电容器。


  2.功率大于25W 时,THD(总谐波失真)要小于25% (俄罗斯市场<10%)。对于球泡型应用没有严格的要求。


  3.LED驱动板的功率效率,在低功率应用中,无调光板时,要大于85%;有调光板时要大于80%。效率越来越高,但相关的BOM成本也增加了。


  4.在调光兼容性方面,切相(Phase cut)调光器(前沿型和后沿型)是主流,要保证LED灯不闪烁。


  调光技术的比较


  目前的欧美日家庭照明市场上,普遍采用的是可控硅调光器(Triac dimmer)。在深圳集成电路展的LED照明技术研讨会上,台湾新绿科技演讲人表示,今后LED照明在家庭普及的过程中,消费者希望最好不改变家里现有的照明布线,否则需要重新施工、装修,非常麻烦。


  目前常见的调光器包括可控硅调光器(前切式)、电子调光器(后切式)和遥控调光器(红外线或RF式)。


  该演讲人分析指出,电子调光器需要对居室线路重新施工,遥控调光器价格昂贵,又无统一标准。可控硅调光器由于用户不需重新施工改变现有线路,所以现阶段应用较多。但会降低PFC,深度调光时,导通角更短,这种缺点就更明显;还会降低功效;使THD增大;有突波电流;切角很小时,存在LED灯闪烁不定的问题。


  新绿科技的EZDimming调光技术结合了正弦降压线路或正弦正激线路的专利驱动技术,通过检测现有的墙壁开关切换次数进行调光,PF大于0.9,功效在80%以上,切换柔和,没有突波电流或噪音,线路少、成本低。


  没有电解电容器的调光驱动技术


  飞兆的钱家法指出,其具备大(50W以上)、中(20W-50W)、小(20W以下)功率LED驱动方案。在20W以下的家庭和商业LED照明方面,由于调光器兼容性问题,在普通可控硅调光器结构中实现LED调光很困难。为此,飞兆开发出了带功率因数校正(PFC)、可控硅和模拟调光能力的FL7730单级原边调节(PSR)控制器,可兼容80%以上的调光器。


  FL7730通过独特的模拟感测技术,可在从0至100%光输出的整个范围内,实现无闪烁的可控硅调光控制。FL7730和FL7732(不可调光)采用初级端调节和单级PFC拓扑结构,去掉了输入电解电容器和反馈电路,减小了空间,并降低了系统成本。


  通过内部误差放大器和低带宽补偿器,实现了恒定导通时间控制。功效在85%以上,PF在0.9以上,THD满足EN61000标准的Class C要求。±5%的恒流精度/控制可以不受输入和输出电压的影响,调节输出电流。


  对于下一步研发趋势,他表示,提高可靠性是重点,今后,大功率电源驱动的拓扑结构会发生变化。

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