市場概況

　　LED 驅動IC 目前市場需求按應用來分基本有三大類：

　　一是用于消費性電子產品的，其應用特點是以電池為能源，一般為4.2-8.4V，因此低電壓、小電流的LED 驅動器是目前量大面廣的產品；

　　二是用于汽車照明產品，因其電源來自汽車蓄電池，一般是48V，所以需要較高電壓降壓的LED 驅動IC；

　　三是建筑裝飾照明和家庭照明，則需要將 AC 能直接變換成DC 的LED 驅動IC，主要功能是將交流電壓轉換為恒流電源，并同時完成與LED 的電壓和電流的匹配。因而不同應用的LED 驅動IC 是完全不同的。

　　市調研機構iSuppli指出，目前手機和便攜消費電子是中國 LED驅動器的主要應用市場， 2009年占總體市場的 67%。隨著政府政策的推動， LED在照明領域的增長開始加速，并有望在 5年內超過LED在手機和便攜消費電子中的應用市場。對于 LED驅動廠商來說，照明市場潛力很大，但 LED驅動方面還存在技術障礙，且國內廠商多是供應面向低壓直流應用的 DC/DC LED驅動產品，對于適合 LED室內照明應用的 AC/DC LED驅動產品供應還很缺乏。

　　國外芯片制造商紛紛搶灘國內AC/DC LED驅動市場

　　目前 LED驅動廠商主要以 TI、美國國家半導體、安森美半導體等國際大廠為代表，這些廠商長期從事 LED驅動技術研發，推出了面向消費電子、汽車、顯示屏以及照明等多個不同應用領域的專屬 LED驅動器件。而本土的 LED驅動供應商，只是在小功率 LED應用上有所建樹，在大功率照明應用方面，技術實力還不夠硬。不過已經有越來越多的廠商開始投入 LED照明驅動的研發與生產一方面，普通 LED照明市場潛力巨大；另一方面， LED驅動廠商越來越多，迫使廠商盡快提升技術實力以從競爭中突圍。

　　就目前的市場狀況來看，AC/DC LED驅動在 LED照明應用市場中約占 60~70%的份額，尤其是室內照明市場。由于AC/DC LED驅動使用方便，因此很適合在替換式 LED照明應用中采用，而且從效率上來看， AC/DC LED驅動會比 DC/DC LED驅動略有優勢。不過在 穩定性、抗浪涌、安全性等諸多方面，AC/DC LED驅動還存在一定的設計難度。
 
　　目前性能好的 AC/DC LED驅動廠商還是以美歐日公司為主，如 PI、iWatt、NXP、安森美半導體等，其次是韓國和臺灣地區的公司。而本土的 IC公司還是以替代市場為主業，芯片的創新拓撲結構設計和自由專利都很鮮見。由于室內照明對 AC/DC LED驅動的需求很大，擺在設計商面前的問題是如何突破設計瓶頸。

　　相比用于低壓直流供電系統的DC/DC LED驅動， AC/DC LED驅動的市場一般為交流直接驅動的室內照明。室內照明目前以替換方案為主，燈具的空間小、散熱條件苛刻，而室內燈具產品對 EMC的防護等級要求較高，因此這對 AC/DC驅動來說，性能全、集成度高是一大設計難題。目前對于較大功率、小尺寸 LED燈具的 AC/DC LED驅動電源來說，EMC、散熱、抗拒爬電是它目前的技術瓶頸和難點。此外，集成更多功能和精簡應用電路也是驅動 IC設計時必須考慮的問題。

　　據了解，LED通用照明市場至少要到2013年才有起飛機會，并且必須滿足三個基本條件：第一，每瓦光通量指標要達到150-180lm，目前量產LED的性能為100lm/W；第二，每一千流明光通量LED照明燈具的市場價格要在10美元以下，今天的水平是30美元；第三，LED照明燈具市場滲透率要達到10%，今天滲透率才2%左右。因此，用于LED通用照明市場的驅動芯片市場潛力巨大，有必要盡早布局。

　　目前國內主要AC/DC LED驅動ＩＣ的生產企業有上海晶豐明源半導體有限公司、美芯晟科技有限公司、杭州士蘭微電子股份有限公司、華潤矽威科技（上海）有限公司等，而這些企業的AC/DC LED驅動ＩＣ產品線分別占有該企業LED驅動ＩＣ產品線５０％以上的份額，足見LED通用照明市場令國內芯片制造商垂涎三尺。
  
                                   
　　AC/DC LED驅動特性與優點

　　AC LED是相對于傳統的DC LED來說，無須經過AC/DC轉換，可直接插電于220V（或110V） 交流電使用的 LED 照明技術。AC LED光源的技術關鍵是LED晶粒在封裝時的特殊排列組合技術，同時利用LED PN結的二極管特性兼作整流，通過半導體制作工藝將多個晶粒集成在一個單芯片上，即高功率單晶粒（single power chip）LED 技術，并采用交錯的矩陣式排列工藝組成橋式電路，使AC電流可雙向導通，實現發光。晶粒的排列如圖1所示，左圖是AC LED晶粒采用交錯的矩陣式排列示意圖，右小圖是實際AC LED晶粒排列照片，AC LED晶粒在接上交流后通體發光，因此只需要二根引線導入交流源即能發光工作。

　　AC LED光源的工作原理如圖2所示，由LED微晶粒采用交錯的矩陣式排列工藝組成5個橋臂，組成類似一個整流橋，整流橋的兩端分別聯接交流源，另兩端聯接一組LED晶粒，交流的正半周沿實線流動，3個橋臂的LED晶粒發光，負半周沿虛線流動，又有3個橋臂的LED晶粒發光，四個橋臂上的LED晶粒輪番發光，相對橋臂上的LED晶粒同時發光，中間橋臂的LED晶粒因共用而一直在發光。

圖2  AC LED光源的工作原理

　　在50Hz（60Hz）的交流中會以每秒50（60）次的頻率輪替點亮。整流橋取得的直流是脈動直流，LED的發光也是閃動的，LED有斷電余輝續光的特性，余輝可保持幾十微秒，而人眼對流動光點記憶是有惰性的，所以感覺不到光的閃動。LED有一半時間在工作，所以發熱得以減少40%～20%。其使用壽命較DC LED長。

　　AC LED 體積小，可應用于工業及民用小型指示燈；高壓低電流導通優點克服了使用 DC LED 時線路高損耗造成需依賴電源供應器接續的問題；而且雙向導通，藍綠光 LED 無靜電擊穿 ESD 問題；使用微晶粒技術大幅提高發光效率；由于功率因數提高與低電流控制，對于一般照明產業及 LCD 背光面板產業，更是一項實用化新技術。

　　DC/DC LED驅動在照明領域上的不足

　　傳統的LED是典型的低壓直流器件，無法直接在我們日常照明使用的電源是高壓交流（AC 100～220V）下使用，必須經過變壓器或開關電源降壓，然后將交流（AC）變換成直流（DC），再變換成直流恒流源，才能供LED光源使用。

　　因此在LED燈具里必然要有一定的空間來安置這個變換器，不利于照明燈具的設計和小型化。而且系統經過的變換環節，能量必然有一定量的損耗，DC LED在交流、直流之間轉換時約15%～30%的電力被損耗，系統效率很難做到90%以上。如果能用交流（AC）直接驅動LED光源發光，系統應用方案將大大簡化，系統效率將很輕松地達到90%以上。變換裝置的存在造成了傳統LED照明產品成本較高的重要因素，也成為制約LED光源產品壽命的瓶頸，無法體現LED長壽命的特點。

　　由于傳統DC/DC LED照明技術的局限性，使得傳統DC/DC LED驅動技術未能在通用照明市場普及產業化。傳統DC/DC LED驅動成本相對高、體積達不到通用照明市場的要求，并不適用通用照明市場，原因是采用AC技術可以減少外設器件的成本，對于照明燈市場來說具有很強的市場潛力。

　　混亂的DC/DC 驅動芯片市場

　　經過對DC/DC 驅動芯片市場的觀察，價格競爭已經進入了白熱化，尤其是一些技術含量比較低，缺少專利的產品，貼牌、假冒的產品在市場上出現，由于性能方面的問題可能會在幾年之后才會出現，所以，低價的貼牌、假冒芯片幾乎沒有門檻的進入LED驅動芯片市場，形成了目前市場上的混亂。

　　例如華潤矽威的PT4115，該產品擁有較廣泛的應用范圍，在LED驅動芯片市場是一款比較通用的產品。據與于一些小照明廠的工程師交流了解到，他們可以以０.６元的價格買到該款產品，但是據調查獲悉，華潤矽威的PT4115目前價格在一元左右，0.6元只是一些冒牌、貼牌的產品。

　　問題總結：

　　1、目前LED驅動芯片競爭日趨激烈，主導AC/DC LED驅動市場依然為國外歐美等地的公司，國內的產品的更新能力和技術能力比不上國外的廠商，例如日前，德州儀器 (TI) 在歐洲照明技術策略大會(the Strategies in Light Europe conference)上宣布推出兩款高度集成的相位可調光AC/DC LED照明驅動器LM3448與TPS92070，其適用于住宅、建筑、商業以及工業應用的固態照明，滿足改裝燈泡、LED鎮流器、射燈以及聚光燈等燈具的需求。本土集成電路公司設計的DC/DC驅動芯片水平已接近國外同類水平，并具有很好的性價比和競爭能力，但產品線較窄，抗風險能力較低，并且國外公司的LED驅動IC在耐壓方面還占有一定的優勢。

　　2、價格混亂。由于不斷有集成電路設計公司進入LED驅動芯片市場，一些通用的LED驅動芯片不斷被仿冒，造成價格下跌，市場混亂。同一類型的芯片價格可分為三檔，第一檔，較高價格的國外芯片企業，第二檔，中等價格的國內正規生產企業的價格，第三檔，低價格的國內一些假冒、貼牌生產企業，其中第二檔對第三檔的價格落差可達到50%。