LED照明的業內人士都清楚，LED驅動電源是把電源供應轉換為特定的電壓電流以驅動LED發光的電源轉換器，它在整個照明產品的設計中看似不起眼，但卻又無比關鍵。

　　黃金時代即將來臨？專家看好未來LED驅動電源市場發展

　　據國內外專家預測，未來3-5年將會是LED照明行業快速成長的“黃金時期”，受此影響，作為LED照明關鍵組件的LED驅動電源產業，將會迎來發展的好時光。市場分析師普遍預計在今明兩年我國LED驅動電源的市場規模將擴大數十億，且在技術上將迎來一定程度的突破，特別是在大功率LED驅動電源領域，因為受到LED路燈的強勁需求驅動，很可能呈現出不錯增長勢態。

　　LED照明的業內人士都清楚，LED驅動電源是把電源供應轉換為特定的電壓電流以驅動LED發光的電源轉換器，它在整個照明產品的設計中看似不起眼，但卻又無比關鍵。統計表明，2012年國內LED驅動電源市場規模為101億元，同比往年增長37%。而受到LED照明市場巨大前景的利好刺激，越來越多的企業已經開始進入LED驅動電源領域，未來市場規模有望進一步擴大。事實上，LED電源行業經歷企業間的相互競爭和洗牌后，也正需要這么一個趨于穩定增長的環境來進行一些內部提升和資源優化。

　　當然，從整體來看，LED電源行業在“馬太效應”的影響下，依然將會在優化資源、提升技術的同時持續的進行市場洗牌。有行業評論家認為這是因為大功率LED大企業有品牌優勢和規模化優勢，導致中小企業無法與之抗衡。但這只是表面現象，因為大企業是無法完全占領整個市場的，細分市場恰恰就是中小企業成長的機會。

　　LED作為新一代光源，其在光源上的可塑性天生就為眾多LED廠商提供了差異化的發展思路。那么這種差異化的思路是否可以也應用于LED電源啟動領域呢？答案是肯定的。我們稍微觀察一下市場就能發現，渠道分銷商和原廠企業已經對這種市場智能化、細分化的趨勢作出了積極的反饋和響應，例如最近著名的電子分銷商大聯大集團就通過旗下的網絡平臺——大聯大云端向廣大中小形LED企業提供了不少創新型的照明解決方案和電源驅動IC產品，其中包括像智能燈控、無線多彩燈光管理、電源IC大廠Richtek的RT73xx、RT84xx系列產品等等。除此之外，依托于大聯大集團雄厚的背景實力，大聯大云端還可以幫助中小企業解決中小批量LED電子元器件供應的難題，讓中小LED企業能夠把精力集中在細分市場開發和渠道建設上。

　　LED驅動電源經過多年的快速發展，國內企業的發展瓶頸包括產品規格、品牌、價格、渠道建設、營銷模式等。隨著行業的市場快速擴大，企業間的價格肉搏最后只能是兩敗俱傷，這幾乎已經是所有LED企業的共識，那么，為了更好地在這個愈加殘酷的市場上更好地生存下去，找到藍海，正是所有LED電源企業的當務之急。

　　這一年中國LED驅動電源數量將超過700萬臺

　　LED照明憑借著其節能、環保的優勢已經成為全球化的趨勢，市場增長極為迅速，與此同時，作為LED不可或缺的驅動電源市場潛力也是相當可觀的，市場預計2013年我國LED驅動電源數量達到700萬臺以上。

　　我國LED產業起步于20世紀70年代，經過30多年的發展，中國LED產業已初步形成了包括LED外延片的生產、LED芯片的制備、LED芯片的封裝以及LED產品應用在內的較為完整的產業鏈。在“國家半導體照明工程”的推動下，形成了上海、大連、南昌、廈門、深圳、揚州和石家莊七個國家半導體照明工程產業化基地。

　　長三角、珠三角、閩三角以及北方地區則成為中國LED產業發展的聚集地。在LED產品中，LED照明憑借著其節能、環保的優勢已經成為全球化的趨勢。近年，在各國政策的支持下，整個LED照明行業的市值呈現出爆發式的增長，作為LED照明關鍵組件的LED驅動電源產業，自然也迎來了發展。

　　LED驅動電源是把電源供應轉換為特定的電壓電流以驅動LED發光的電源轉換器，通常情況下：LED驅動電源的輸入包括高壓工頻交流(即市電)、低壓直流、高壓直流、低壓高頻交流(如電子變壓器的輸出)等。而LED驅動電源的輸出則大多數為可隨LED正向壓降值變化而改變電壓的恒定電流源。

　　目前在LED照明市場的強勁驅動下，也帶動LED驅動市場成長，LED驅動規模逐漸攀升，據市場研究機構預測，LED驅動IC市場營收規模將由2010年的近20億美元，在2015年達到近35億美元，期間平均復合年成長率為12%。該機構并指出，LED照明所需的LED驅動IC，會是該市場的成長主力，照明、汽車頭燈等LED的新興應用市場大量涌現，掀起了LED的又一波應用狂潮。

　　不過LED驅動電源的使用現狀StrategiesUnlimited也指出，LED驅動市場規模擴大的同時，可能伴隨產品價格的下滑；此外，AC-LED產品雖使得所需驅動IC數量縮小、甚至不需要驅動IC，但并不會對預測期間的該市場營收產生顯著沖擊，甚至有助于加速LED照明產品市場滲透率成長。StrategiesUnlimited估計照明用LED驅動IC市場成長率，在2010~2015年間可達40%；該領域技術所面臨挑戰包括可調光技術、省電效能、功率因子與價格。

　　統計表明，2012年LED室內普通照明驅動電源市場規模為45.8億元，同比增長87%，超過LED景觀照明電源市場規模，位居各大領域之首。2012年LED室內普通照明在商業以及辦公領域得到較大的應用，全年國內LED室內普通照明產值為335億元，同比增長80%。LED室內照明正處于起步階段，未來市場規模巨大。

　　事實上，LED驅動電源經過多年的快速發展，企業發展亟待突破瓶頸：包括產品規格、品牌、價格、渠道建設、營銷模式等。隨著行業的市場擴大，企業間的不斷競爭，LED電源行業經歷洗牌后，也將會迎來一個趨于穩定的局面。

　　未來3-5年中LED照明將是飛快成長的階段，LED照明驅動電源也將在此階段爆出龐大需求量，相關部門預計2013年我國LED驅動電源數量達到700萬臺以上，市場規模將擴大到17.5億。

　　如今在LED電源發展中，LED電源的模塊化和智能化也引起了很多人的熱議。事實上，模塊化是指用標準化、工業化進行封裝，通過技術、工藝等的創新來降低成本，實現規模化制造。而智能化一般是指可以調節燈具的明亮度和控制關開燈。

　　對于模塊化和智能化的問題，卻是各家持有各家的看法。主要針對商業照明電源領域業內人士表示，LED電源模塊化以后成本會更低，智能化能夠滿足人們的生活需求，比如調光、調溫等。涉及室內和室外照明的創維照明的陳總工則說，模塊化和智能化是通用照明的一個趨勢，未來的這種發展對整個LED照明燈有利好的方面。就像手機充電器一樣，如果能夠通用一種，就非常好更改好控制了。而智能化以后，更能發揮LED的優勢。

　　LED驅動電源的使用現狀

　　標準電燈正在經歷一場革命。出于保護能源和應對全球氣候變暖的考慮，美國一些州和其它一些國家已經禁止使用低能效的白熾燈泡。各種新技術正紛紛被用于替換白熾燈泡，其中緊湊型真空熒光燈(CFL)是主要替代方案。盡管這種CFL燈的功耗僅為白熾燈的20%，但卻含有有毒物質汞。相比之下，LED燈可以提供更高效和更環保的解決方案。

　　LED最初的商業應用出現在上世紀七十年代，但因其光輸出極低，應用范圍也僅限于指示燈和計算器顯示屏等領域。如今，能夠產生白光的高功率LED在效率方面不斷得以提升，價格也在逐年下降，因此它已成為主流照明應用值得考慮的選擇之一。

　　通過全球LED技術領導廠商對材料、工藝和封裝技術的努力改進，高亮度LED的發光效率和性能得到了顯著提升，除了傳統的背光和顯示面板市場外，高亮度LED開始走向室內外普通照明、汽車內外照明、探照燈、交通燈等全新應用。這些都預示著LED驅動電源將有一個廣闊的應用前景。

　　LED驅動電源面臨的問題：在LED大放異彩的同時，LED驅動電源器則是LED產業鏈的發展的保障，LED電源的品質直接制約了LED產品的可靠性，因此，在LED產業鏈逐步完善的今日，LED驅動電源的成熟也至關重要。由于LED是特性敏感的半導體器件，又具有負溫度特性，因而在應用過程中需要對其進行穩定工作狀態和保護，從而產生了驅動的概念。LED器件對驅動電源的要求近乎于苛刻，LED不像普通的白熾燈泡，可以直接連接220V的交流市電。LED是2～3伏的低電壓驅動，必須要設計復雜的變換電路，不同用途的LED燈，要配備不同的電源適配器。國際市場上國外客戶對LED驅動電源的效率轉換、有效功率、恒流精度、電源壽命、電磁兼容的要求都非常高，設計一款好的電源必須要綜合考慮這些因數，因為電源在整個燈具中的作用就好比像人的心臟一樣重要。

　　但是在市場一片繁榮的背景下，LED產品質量良莠不齊，對驅動電源的要求混亂，市場上LED產品如火如荼的發展態勢下，就LED驅動電源企業而言，目前面臨幾個挑戰。首先是驅動電路整體壽命，尤其是關鍵器件如電容在高溫下的壽命直接影響到電源的壽命。其次是LED驅動器應挑戰更高的轉換效率，尤其是在驅動大功率LED時更是如此，因為所有未作為光輸出的功率都作為熱量耗散，電源轉換效率的過低，影響了LED節能效果的發揮。第三，以大調光比高效率地對LED調光，同時能夠保證在高和低亮度時顏色特性恒定。

　　爭奪應用“潛力股”LED驅動IC架構掀革新

　　在環保呼聲高漲的今天，節能照明技術已經越來越受到大眾的重視，歐、美許多國家甚至立法以規范照明管理。LED照明技術以其低功耗、長壽命的優勢當之無愧的成為了節能照明技術的“排頭兵”。

　　除了演出照明、景觀照明、住宅照明、防火照明等傳統照明市場之外，汽車前燈照明市場也是LED照明技術發展的大好空間。TonyArmstrong甚至認為：增長最快的LED驅動器集成電路市場是汽車前燈照明，從現在到2011年，年復合增長率將超過150%。一個流行的應用領域是很多汽車和卡車的儀表板背光照明、內部照明和剎車燈。豪華型汽車制造商正在越來越多地采用最新的固態LED照明技術，用這些更輕、更小和更耐用的器件提供內部和外部照明，以提高未來車型的美感。

　　于是針對各種照明應用，如何提高LED發光效率成為LED驅動廠商們目前最為關注的話題。為了盡快推動LED照明市場的快速增長，各個廠商也相繼推出了一系列優秀的LED驅動產品。由于發光二極體(LED)驅動積體電路(IC)架構掀革新。LED驅動IC商已開始部署高功率LED驅動IC方案，將金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)獨立于LED驅動IC封裝外，以因應商業照明市場日益高漲的高瓦數照明需求。

　　LED驅動IC顧名思義，即是應用于在LED上的驅動芯片，主要是用來控制通過LED的電流，以達到使LED發光的效果，受惠于LED的應用面不斷擴大，LED驅動IC的發展也不斷進步，產業規模持續擴大，成長性值得期待。

　　LED發光原理是將電能轉換為光，也就是對化合物半導體施加電流，透過電子與電洞的結合，過剩的能量會以光的形式釋出，達成發光的效果。由于發光亮度由電流大小決定，通過LED的電流越強，亮度就越亮，因此，電流的穩定度將影響LED發光的質量，一般在控制LED電流的方法會采用供應固定電壓的方式，并以電阻的方式調整通過LED的電流強度，這是成本最低的解決方案，這樣做的缺點是，電阻不但增加功耗，無法達到節電的效果，也會增加熱能，降低LED壽命，同時，當電源供應來源的電壓產生變化時，無法及時調整通過LED的電流量，因而可能產生LED發光不穩定的現象。

　　由于控制LED電流的要求提升，LED驅動IC的需求亦應運而生，預估在LED背光源應用大幅成長以及LED大型廣告牌分辨率持續提高下，采用可提供精確電流的LED驅動IC將成為市場的主流。

　　意法半導體技術行銷經理吳玉君表示，這一年下半年意法半導體LED驅動IC架構將會有新的轉變，并帶給客戶更多的產品組合選擇。

　　意法半導體(ST)技術行銷經理吳玉君表示，這一年LED照明市場最主要的轉變在于客戶對于高功率LED照明燈泡類型如拋物面鍍鋁反射燈的需求上漲，此種聚光燈型經過電路串聯后，往往需要30～40瓦的功率才能啟動。

　　吳玉君指出，由于之前居家照明用的球泡燈僅需12瓦左右功率即可運作，因此，MOSFET大多由于空間限制，便與LED驅動IC封裝在一起。不過，這樣的封裝形式不僅限制驅動IC應用的LED燈瓦數，更重要的是若MOSFET導通電阻值(RDS(ON))低，則將以高電流運作，以提高效率，但其若同時與驅動IC放在一起，反而會讓燈泡整體功耗變高。

　　英飛凌(Infineon)電源管理及多元電子事業處資深經理張文貴亦有相似看法，他指出，燭光燈、球泡燈等封裝形式較小的LED燈可采整合式方案，至于戶外LED照明應用，則因其常有雷擊透過電力線傳導到接地線，進而對LED路燈照明品質產生干擾的情形，為提高驅動IC可靠度，1，000伏特(V)以上的高壓MOSFET將成為重要關鍵。

　　張文貴進一步指出，在這樣的應用中，若將MOSFET獨立于驅動IC外將是較好的安排，原因在于MOSFET與驅動IC于制程上有高低壓之分，若將兩者放在一起，結果將是MOSFET與驅動IC的功能將無法在電路設計過程中確實優化，廠商還須要加上更多元件補強功能，如此一來，整體電路板成本反而未必能因整合而降低。

　　吳玉君指出，意法半導體針對LED市場最新趨勢，將于這一年第四季推出新的脈寬調變(PWM)LED驅動IC，并額外搭配800伏特MOSFET，這樣的驅動IC架構將有助于意法半導體搶攻高功率LED照明應用市場，并帶給客戶更多的設計彈性。

　　LED驅動技術發展趨勢

　　從目前市場了解來看，LED日光燈管式結構應用會較好發展。從家居照明來看，合適的照明強度還是需要10W以上節能燈具產品。熒光燈大多在7～15W功率，節能型日光燈在20～40W功率。如果用LED集中設計10W以上的功率，散熱會令我們很頭痛，也是影響成本的重要因數，顯然像燈泡結構式的產品很不適合LED應用。像射燈這樣產品不大可能規模量產民用。日光燈管式結構符合LED散熱要求，也符合現有燈具接口方式。

　　廠商從成本考量，大多設計功率在20W以內的LED燈管，從不斷增長的LED亮度來說20W符合未來LED照明光源發展要求，待LM值達到150LM/W時，才是LED照明大呼節能輝煌時代！未來的方式是，先恒壓，再線性恒流整合方式。電壓保證在一定范圍內適應負載需要，按LED有不同的Vf值3～3.6V之間，那按LED實際數量乘于3V計算出最低值，再按3.6V電壓乘于數量計算出最大可能電壓值，最終確定電源部分需要調整的電壓范圍。再線性恒流源后端恒流，可以多路恒流源并聯使用，也可以單路多個恒流源增加電流使用。前端電壓源部分采樣檢測恒流源壓差，調整合適負載需求電壓，從而達到高效、靈活的驅動線路需求。

　　具體表現為以下四點：

　　1、針對LED的特點開發一系列恒壓恒流控制電子電路，利用集成電路技術將每顆LED的輸入電流控制在最佳電流值，使得LED能獲得穩定的電流，并產生最高的輸出光通量。LED驅動電路在輸入電壓和環境溫度等因素發生變動的情況下最好能控制LED電流的大小。

　　2、LED驅動電路具有智能控制功能，使LED的負載電流能夠在各種因素的影響下都能控制在預先設計的水平上。當負載電流因各種因素而產生變化時，初級控制IC可以通過控制開關使負載電流回到初始設計值上。

　　3、在控制電路電路設計方面，要向集中控制，標準模塊化，系統可擴展性三方面發展。

　　4、在目前LED光效和光通量有限的情況下，充分發揮LED色彩多樣性的特點，開發變色LED燈飾的控制電路。

　　最后談談電源驅動LED的基本原理與具體方法

　　原始電源有各種形式，但無論哪種電源，一般都不能直接給LED供電。因此，要用LED做照明光源首先就要解決電源變換問題。LED實際上是一個電流驅動的低電壓單向導電器件，LED驅動器應具有直流控制、高效率、PWM調光、過壓保護、負載斷開、小型尺寸，以及簡便易用等特性。設計給LED供電的電源變換器時必須要注意以下事項。

　　①由于LED是單向導電器件，所以要用直流電流或者單向脈沖電流給LED供電。

　　②由于LED是一個具有PN結結構的半導體器件，具有勢壘電動勢，這就形成了導通門限電壓，所以加在LED上的電壓值必須超過這個門限電壓，LED才會充分導通。大功率LED的門限電壓一般在2.5V以上，正常工作時LED的壓降為3～4V。

　　③LED的電流、電壓特性是非線性的。因為流過LED的電流在數值上等于供電電源的電動勢減去LED的勢壘電動勢后再除以回路的總電阻（電源內阻、引線電阻、LED體電阻之和），所以流過LED的電流和加在LED兩端的電壓不成正比。

　　④由于LED的PN結具有負的溫度系數，則溫度升高時LED的勢壘電動勢會降低。因此LED不能直接用電壓源供電，且必須采取限流措施，否則隨著LED工作時溫度的升高，電流會越來越大以致損壞LED。

　　⑤流過LED的電流和LED的光通量的比值也是非線性的。LED的光通量隨著流過LED的電流增加而增加，但卻不成正比，越到后來光通量增加得越少。因此，應使LED在一個發光效率比較高的電流值下工作。

　　另外，LED也和其他光源一樣，其所能承受的電功率是有限的。如果加在LED上的電功率超過一定數值，LED可能損壞。由于生產工藝和材料特性方面的差異，同樣型號LED的勢壘電動勢及LED的內阻也不完全一樣，這就導致LED工作時的壓降不一致，再加上LED勢壘電動勢具有負的溫度系數，因此LED不能直接并聯使用。

　　用原始電源給LED供電有4種情況：低電壓驅動、過渡電壓驅動、高電壓驅動、市電驅動。不同的情況在電源變換器技術的實現上有不同的方案。下面簡要地介紹上述幾種電源驅動LED的方法。

　　1.低電壓驅動LED

　　低電壓驅動就是指用低于LED正向導通壓降的電壓驅動LED，如用一節普通干電池或鎳鉻/鎳氫電池驅動LED，其正常供電電壓在0。8～1。65V之間。用低電壓驅動LED時需要把電壓升高到足以使LED導通的電壓值♂對于LED這樣的低功耗照明器件，低電壓驅動法是一種常見的使用情況，如LED手電筒、LED應急燈、節能臺燈等。由于受單節電池容量的限制，低電壓驅動電源一般不需要很大功率，但要求有最低的成本和比較高的變換效率，考慮到有時有可能需配合一節5號電池工作，故還要其有最小的體積。最佳技術方案是選用電容式升壓變換器。

　　2.過渡電壓驅動LED

　　過渡電壓驅動是指給LED供電的電源的電壓值在LED壓降附近變動，這個電壓有時可能略高于LED的壓降，有時可能略低于LED的壓降。如由一節鋰電池或兩節串聯的鉛酸電池構成的電源，電池充滿電時其電壓在4V以上，電池放電快結束時電壓在3V以下，典型應用為LED礦燈。

　　過渡電壓驅動LED的電源變換電路既要解決升壓問題，還要解決降壓問題，為了配合一節鋰電池工作，也需要有盡可能小的體積和盡量低的成本。一般情況下其功率也不大，最高性價比的電路結構是電感式升、降壓變換器。

　　3.高電壓驅動LED

　　高電壓驅動是指給LED供電的電源的電壓值始終高于LED的壓降，常見的電源有6V、12V、24V蓄電池。該方法的典型應用如太陽能草坪燈、太陽能庭院燈、機動車的燈光系統等。高電壓驅動LED要解決降壓問題，由于高電壓驅動時一般是由普通蓄電池供電的，會用到比較大的功率，如機動車照明和信號燈光，因此應該有盡量低的成本。變換器的最佳電路結構是電感式降壓變換器。

　　4.市電驅動LED

　　采用市電驅動LED是最有實用價值的驅動方式，也是推廣LED在照明領域的應用必須要解決好的問題。用市電驅動LED要解決降壓和整流問題，還要有比較高的變換效率，有較小的體積和較低的成本，還應該解決安全隔離問題。考慮到它對電網的影響，還要解決好電磁干擾和功率因數問題。對中、小功率的LED而言，其最佳電路結構是隔離式單端反激變換器：對于大功率的應用場合，應該使用橋式變換電路。