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便携应用需求稳增 LED驱动IC提高性能

发布时间:2007/8/20 0:00:00 访问次数:445

来源:国际电子商情


“采用LED作为各种消费类便携式设备的背光,其前景不可估量。”龙鼎微电子公司总经理兼首席科学家茅于海如是说。同样,安森美半导体公司数字消费电子部产品市场经理K.H.Ho也肯定地指出:“LED驱动器IC市场规模在2007年将有显著增长。”让我们来分析一下,LED作为背光源,已经得到越来越广泛的应用,在手机中早就已经完全普及。而手机的市场全球已经达到每年9亿台,其中中国生产了3亿台,中国国内市场需求也有8千多万台,其中智能手机占5.4%(458万台)。尽管不可忽视的是这个市场也正在被新兴的OLED所蚕食,由于OLED本身发光不需要背光系统,因此功耗要比用LED背光的lcd屏要小,但根据iSuppli的统计数据,虽然OLED早就用在手机的副屏中,可用在手机的主屏中还不到1%,其余99%仍然是液晶屏的天下,要到2010年OLED主屏才会增长到9%。所以LED背光的市场地位,目前还没有受到挑战。


这种情况也适用于屏幕尺寸在2英寸~5英寸的产品,包括数码相机、PMP、PDA、GPS(07年大约有100万部以上)等便携式应用中。数码相机的市场规模很大,2006年全球销量预计为7,120万台,中国销量预计为635万台。不过,中国市场78%以上都是日本品牌,而日本品牌的芯片大多数由日商供应;韩美品牌占16.6%,中国品牌只占5.3%。PMP仍然是叫好不叫座,根据赛迪数据,2006年中国销量预计为69.7万台,全球PDA的销量大约为1,500万台,只有智能手机的四份之一,其市场规模还在不断萎缩。中国的GPS正在起步,到2005年底中国配备GPS导航设备的汽车不足10万辆,虽然增速较快,但绝对数量还是很小。


在5"以上屏幕中,情况就比较复杂,尤其在7英寸以上的便携式DVD,原来都还是采用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会被禁止,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型的液晶屏中,采用LED背光也会成为一种趋势,因为它不但可以使屏幕的厚度减半(从9mm降到4.5mm),重量减轻26%,而且还可以节省50%的耗电,其唯一的不足是成本比CCFL高2.38美元,但预计用户是可以接受的。据估计,2007年将有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将达到680万台,这一数据还有望突破。


两种架构产品仍是市场主流


LED市场规模持续扩大的同时,技术的进步也在同步上演。随着多媒体手机和智能手机的快速增长,以及用户们更广泛地接受互联网浏览、移动电视、视频播放、GPS(全球定位系统)和电子邮件服务,这些应用对于更加清晰和尺寸更大的显示屏的需求日益迫切。这种趋势要求LCD背光采用更复杂耐用的LED驱动器IC。通常,手机中白光led驱动电路经常使用两种架构:LED以串联方式连接的电感升压转换电路;每颗LED都通过稳定的电流源驱动的电荷泵驱动器。电感解决方案可以带来最佳的整体效率,而电荷泵方式由于使用小型陶瓷电容作为能量转换器件,所以体积最小。


为此,有些LED驱动IC供应商针对这两种架构都有相应的产品。例如,安森美半导体的NCP5010是一种电感升压转换器,并集成肖特基二极管,节省更多板空间。
 
由于采用的是倒装芯片封装,占用的板面积不到3mm2(封装尺寸为1.7×1.7mm),高度只有0.6mm。它提供22V电压,为LCD背光应用的2至5个串联白光LED供电,能效高达84%。它具备truecut-off、短路和过压保护功能,并提供欠压切断。


NCP5602/5612/5623则是安森美半导体的电荷泵型驱动器产品,具有多模式电压转换,允许更佳的电源转换,最高效率达90%,以锂离子电池为主的工作区间上平均效率达85%。它的封装尺寸为2×2mm,厚度只有0.6mm。


龙鼎微电子的PAM2840是针对第一种架构的IC,采取的封装为SOP-8。针对第二种架构的产品PAM2701也是一种专门用于手机LCD屏或是PMPLCD屏的电荷泵升压器件,只需要外加四个普通的廉价陶瓷电容就可以工作。它最多可以驱动4颗正向电流高达30mA的LED,并保证各路的电流相差不到3%,所需点亮的LED由三根控制线来选择。它可以工作于锂电池电压高于LED的正向电压,也可以工作于锂电池电压低于LED的正向电压,并能自动转换其模式,最高效率高达91%。其封装则采用3×3mm和4×4mm的QFN。


还有一些供应商目前只推出了串联白光驱动IC或电荷泵型IC。例如,启攀微电子(上海)有限公司的CP2129是一款具有开路保护功能的串联白光驱动芯片,可驱动2~6颗串联LED,是一种基于电流反馈的PWM模式高效率升压转换器。同样的,北京思旺电子技术有限公司也推出效率达到85%的白光LED驱动SE3506,可以用一节锂电池驱动2~6个串联的LED。SE3506电源电流仅100mA,比同类LED驱动小10~20倍,因此为用电池供电且强调低功耗的便携式应用提供了能量节约。此外,它还内置有过热保护(OTP)和过电流保护(OCP)。


来源:国际电子商情


“采用LED作为各种消费类便携式设备的背光,其前景不可估量。”龙鼎微电子公司总经理兼首席科学家茅于海如是说。同样,安森美半导体公司数字消费电子部产品市场经理K.H.Ho也肯定地指出:“LED驱动器IC市场规模在2007年将有显著增长。”让我们来分析一下,LED作为背光源,已经得到越来越广泛的应用,在手机中早就已经完全普及。而手机的市场全球已经达到每年9亿台,其中中国生产了3亿台,中国国内市场需求也有8千多万台,其中智能手机占5.4%(458万台)。尽管不可忽视的是这个市场也正在被新兴的OLED所蚕食,由于OLED本身发光不需要背光系统,因此功耗要比用LED背光的lcd屏要小,但根据iSuppli的统计数据,虽然OLED早就用在手机的副屏中,可用在手机的主屏中还不到1%,其余99%仍然是液晶屏的天下,要到2010年OLED主屏才会增长到9%。所以LED背光的市场地位,目前还没有受到挑战。


这种情况也适用于屏幕尺寸在2英寸~5英寸的产品,包括数码相机、PMP、PDA、GPS(07年大约有100万部以上)等便携式应用中。数码相机的市场规模很大,2006年全球销量预计为7,120万台,中国销量预计为635万台。不过,中国市场78%以上都是日本品牌,而日本品牌的芯片大多数由日商供应;韩美品牌占16.6%,中国品牌只占5.3%。PMP仍然是叫好不叫座,根据赛迪数据,2006年中国销量预计为69.7万台,全球PDA的销量大约为1,500万台,只有智能手机的四份之一,其市场规模还在不断萎缩。中国的GPS正在起步,到2005年底中国配备GPS导航设备的汽车不足10万辆,虽然增速较快,但绝对数量还是很小。


在5"以上屏幕中,情况就比较复杂,尤其在7英寸以上的便携式DVD,原来都还是采用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会被禁止,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型的液晶屏中,采用LED背光也会成为一种趋势,因为它不但可以使屏幕的厚度减半(从9mm降到4.5mm),重量减轻26%,而且还可以节省50%的耗电,其唯一的不足是成本比CCFL高2.38美元,但预计用户是可以接受的。据估计,2007年将有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将达到680万台,这一数据还有望突破。


两种架构产品仍是市场主流


LED市场规模持续扩大的同时,技术的进步也在同步上演。随着多媒体手机和智能手机的快速增长,以及用户们更广泛地接受互联网浏览、移动电视、视频播放、GPS(全球定位系统)和电子邮件服务,这些应用对于更加清晰和尺寸更大的显示屏的需求日益迫切。这种趋势要求LCD背光采用更复杂耐用的LED驱动器IC。通常,手机中白光led驱动电路经常使用两种架构:LED以串联方式连接的电感升压转换电路;每颗LED都通过稳定的电流源驱动的电荷泵驱动器。电感解决方案可以带来最佳的整体效率,而电荷泵方式由于使用小型陶瓷电容作为能量转换器件,所以体积最小。


为此,有些LED驱动IC供应商针对这两种架构都有相应的产品。例如,安森美半导体的NCP5010是一种电感升压转换器,并集成肖特基二极管,节省更多板空间。
 
由于采用的是倒装芯片封装,占用的板面积不到3mm2(封装尺寸为1.7×1.7mm),高度只有0.6mm。它提供22V电压,为LCD背光应用的2至5个串联白光LED供电,能效高达84%。它具备truecut-off、短路和过压保护功能,并提供欠压切断。


NCP5602/5612/5623则是安森美半导体的电荷泵型驱动器产品,具有多模式电压转换,允许更佳的电源转换,最高效率达90%,以锂离子电池为主的工作区间上平均效率达85%。它的封装尺寸为2×2mm,厚度只有0.6mm。


龙鼎微电子的PAM2840是针对第一种架构的IC,采取的封装为SOP-8。针对第二种架构的产品PAM2701也是一种专门用于手机LCD屏或是PMPLCD屏的电荷泵升压器件,只需要外加四个普通的廉价陶瓷电容就可以工作。它最多可以驱动4颗正向电流高达30mA的LED,并保证各路的电流相差不到3%,所需点亮的LED由三根控制线来选择。它可以工作于锂电池电压高于LED的正向电压,也可以工作于锂电池电压低于LED的正向电压,并能自动转换其模式,最高效率高达91%。其封装则采用3×3mm和4×4mm的QFN。


还有一些供应商目前只推出了串联白光驱动IC或电荷泵型IC。例如,启攀微电子(上海)有限公司的CP2129是一款具有开路保护功能的串联白光驱动芯片,可驱动2~6颗串联LED,是一种基于电流反馈的PWM模式高效率升压转换器。同样的,北京思旺电子技术有限公司也推出效率达到85%的白光LED驱动SE3506,可以用一节锂电池驱动2~6个串联的LED。SE3506电源电流仅100mA,比同类LED驱动小10~20倍,因此为用电池供电且强调低功耗的便携式应用提供了能量节约。此外,它还内置有过热保护(OTP)和过电流保护(OCP)。


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