便攜應用需求穩增 LED驅動IC提高性能
發布時間:2007/8/20 0:00:00 訪問次數:441
來源:國際電子商情
“采用LED作為各種消費類便攜式設備的背光,其前景不可估量。”龍鼎微電子公司總經理兼首席科學家茅于海如是說。同樣,安森美半導體公司數字消費電子部產品市場經理K.H.Ho也肯定地指出:“LED驅動器IC市場規模在2007年將有顯著增長。”讓我們來分析一下,LED作為背光源,已經得到越來越廣泛的應用,在手機中早就已經完全普及。而手機的市場全球已經達到每年9億臺,其中中國生產了3億臺,中國國內市場需求也有8千多萬臺,其中智能手機占5.4%(458萬臺)。盡管不可忽視的是這個市場也正在被新興的OLED所蠶食,由于OLED本身發光不需要背光系統,因此功耗要比用LED背光的lcd屏要小,但根據iSuppli的統計數據,雖然OLED早就用在手機的副屏中,可用在手機的主屏中還不到1%,其余99%仍然是液晶屏的天下,要到2010年OLED主屏才會增長到9%。所以LED背光的市場地位,目前還沒有受到挑戰。
這種情況也適用于屏幕尺寸在2英寸~5英寸的產品,包括數碼相機、PMP、PDA、GPS(07年大約有100萬部以上)等便攜式應用中。數碼相機的市場規模很大,2006年全球銷量預計為7,120萬臺,中國銷量預計為635萬臺。不過,中國市場78%以上都是日本品牌,而日本品牌的芯片大多數由日商供應;韓美品牌占16.6%,中國品牌只占5.3%。PMP仍然是叫好不叫座,根據賽迪數據,2006年中國銷量預計為69.7萬臺,全球PDA的銷量大約為1,500萬臺,只有智能手機的四份之一,其市場規模還在不斷萎縮。中國的GPS正在起步,到2005年底中國配備GPS導航設備的汽車不足10萬輛,雖然增速較快,但絕對數量還是很小。
在5"以上屏幕中,情況就比較復雜,尤其在7英寸以上的便攜式DVD,原來都還是采用CCFL作為背光,而現在也正在逐步地被LED所蠶食。特別是在歐盟實施RoHs的法令以后,含汞的CCFL會被禁止,否則要付10美元的有害物質處理費,這將加快采用LED背光的步伐。在筆記本電腦等更大型的液晶屏中,采用LED背光也會成為一種趨勢,因為它不但可以使屏幕的厚度減半(從9mm降到4.5mm),重量減輕26%,而且還可以節省50%的耗電,其唯一的不足是成本比CCFL高2.38美元,但預計用戶是可以接受的。據估計,2007年將有8%的筆記本電腦采用LED作為背光,而2007年筆記本電腦的預計產量為8,500萬臺,采用LED作為背光的筆記本電腦將達到680萬臺,這一數據還有望突破。
兩種架構產品仍是市場主流
LED市場規模持續擴大的同時,技術的進步也在同步上演。隨著多媒體手機和智能手機的快速增長,以及用戶們更廣泛地接受互聯網瀏覽、移動電視、視頻播放、GPS(全球定位系統)和電子郵件服務,這些應用對于更加清晰和尺寸更大的顯示屏的需求日益迫切。這種趨勢要求LCD背光采用更復雜耐用的LED驅動器IC。通常,手機中白光led驅動電路經常使用兩種架構:LED以串聯方式連接的電感升壓轉換電路;每顆LED都通過穩定的電流源驅動的電荷泵驅動器。電感解決方案可以帶來最佳的整體效率,而電荷泵方式由于使用小型陶瓷電容作為能量轉換器件,所以體積最小。
為此,有些LED驅動IC供應商針對這兩種架構都有相應的產品。例如,安森美半導體的NCP5010是一種電感升壓轉換器,并集成肖特基二極管,節省更多板空間。
由于采用的是倒裝芯片封裝,占用的板面積不到3mm2(封裝尺寸為1.7×1.7mm),高度只有0.6mm。它提供22V電壓,為LCD背光應用的2至5個串聯白光LED供電,能效高達84%。它具備truecut-off、短路和過壓保護功能,并提供欠壓切斷。
NCP5602/5612/5623則是安森美半導體的電荷泵型驅動器產品,具有多模式電壓轉換,允許更佳的電源轉換,最高效率達90%,以鋰離子電池為主的工作區間上平均效率達85%。它的封裝尺寸為2×2mm,厚度只有0.6mm。
龍鼎微電子的PAM2840是針對第一種架構的IC,采取的封裝為SOP-8。針對第二種架構的產品PAM2701也是一種專門用于手機LCD屏或是PMPLCD屏的電荷泵升壓器件,只需要外加四個普通的廉價陶瓷電容就可以工作。它最多可以驅動4顆正向電流高達30mA的LED,并保證各路的電流相差不到3%,所需點亮的LED由三根控制線來選擇。它可以工作于鋰電池電壓高于LED的正向電壓,也可以工作于鋰電池電壓低于LED的正向電壓,并能自動轉換其模式,最高效率高達91%。其封裝則采用3×3mm和4×4mm的QFN。
還有一些供應商目前只推出了串聯白光驅動IC或電荷泵型IC。例如,啟攀微電子(上海)有限公司的CP2129是一款具有開路保護功能的串聯白光驅動芯片,可驅動2~6顆串聯LED,是一種基于電流反饋的PWM模式高效率升壓轉換器。同樣的,北京思旺電子技術有限公司也推出效率達到85%的白光LED驅動SE3506,可以用一節鋰電池驅動2~6個串聯的LED。SE3506電源電流僅100mA,比同類LED驅動小10~20倍,因此為用電池供電且強調低功耗的便攜式應用提供了能量節約。此外,它還內置有過熱保護(OTP)和過電流保護(OCP)。
模
來源:國際電子商情
“采用LED作為各種消費類便攜式設備的背光,其前景不可估量。”龍鼎微電子公司總經理兼首席科學家茅于海如是說。同樣,安森美半導體公司數字消費電子部產品市場經理K.H.Ho也肯定地指出:“LED驅動器IC市場規模在2007年將有顯著增長。”讓我們來分析一下,LED作為背光源,已經得到越來越廣泛的應用,在手機中早就已經完全普及。而手機的市場全球已經達到每年9億臺,其中中國生產了3億臺,中國國內市場需求也有8千多萬臺,其中智能手機占5.4%(458萬臺)。盡管不可忽視的是這個市場也正在被新興的OLED所蠶食,由于OLED本身發光不需要背光系統,因此功耗要比用LED背光的lcd屏要小,但根據iSuppli的統計數據,雖然OLED早就用在手機的副屏中,可用在手機的主屏中還不到1%,其余99%仍然是液晶屏的天下,要到2010年OLED主屏才會增長到9%。所以LED背光的市場地位,目前還沒有受到挑戰。
這種情況也適用于屏幕尺寸在2英寸~5英寸的產品,包括數碼相機、PMP、PDA、GPS(07年大約有100萬部以上)等便攜式應用中。數碼相機的市場規模很大,2006年全球銷量預計為7,120萬臺,中國銷量預計為635萬臺。不過,中國市場78%以上都是日本品牌,而日本品牌的芯片大多數由日商供應;韓美品牌占16.6%,中國品牌只占5.3%。PMP仍然是叫好不叫座,根據賽迪數據,2006年中國銷量預計為69.7萬臺,全球PDA的銷量大約為1,500萬臺,只有智能手機的四份之一,其市場規模還在不斷萎縮。中國的GPS正在起步,到2005年底中國配備GPS導航設備的汽車不足10萬輛,雖然增速較快,但絕對數量還是很小。
在5"以上屏幕中,情況就比較復雜,尤其在7英寸以上的便攜式DVD,原來都還是采用CCFL作為背光,而現在也正在逐步地被LED所蠶食。特別是在歐盟實施RoHs的法令以后,含汞的CCFL會被禁止,否則要付10美元的有害物質處理費,這將加快采用LED背光的步伐。在筆記本電腦等更大型的液晶屏中,采用LED背光也會成為一種趨勢,因為它不但可以使屏幕的厚度減半(從9mm降到4.5mm),重量減輕26%,而且還可以節省50%的耗電,其唯一的不足是成本比CCFL高2.38美元,但預計用戶是可以接受的。據估計,2007年將有8%的筆記本電腦采用LED作為背光,而2007年筆記本電腦的預計產量為8,500萬臺,采用LED作為背光的筆記本電腦將達到680萬臺,這一數據還有望突破。
兩種架構產品仍是市場主流
LED市場規模持續擴大的同時,技術的進步也在同步上演。隨著多媒體手機和智能手機的快速增長,以及用戶們更廣泛地接受互聯網瀏覽、移動電視、視頻播放、GPS(全球定位系統)和電子郵件服務,這些應用對于更加清晰和尺寸更大的顯示屏的需求日益迫切。這種趨勢要求LCD背光采用更復雜耐用的LED驅動器IC。通常,手機中白光led驅動電路經常使用兩種架構:LED以串聯方式連接的電感升壓轉換電路;每顆LED都通過穩定的電流源驅動的電荷泵驅動器。電感解決方案可以帶來最佳的整體效率,而電荷泵方式由于使用小型陶瓷電容作為能量轉換器件,所以體積最小。
為此,有些LED驅動IC供應商針對這兩種架構都有相應的產品。例如,安森美半導體的NCP5010是一種電感升壓轉換器,并集成肖特基二極管,節省更多板空間。
由于采用的是倒裝芯片封裝,占用的板面積不到3mm2(封裝尺寸為1.7×1.7mm),高度只有0.6mm。它提供22V電壓,為LCD背光應用的2至5個串聯白光LED供電,能效高達84%。它具備truecut-off、短路和過壓保護功能,并提供欠壓切斷。
NCP5602/5612/5623則是安森美半導體的電荷泵型驅動器產品,具有多模式電壓轉換,允許更佳的電源轉換,最高效率達90%,以鋰離子電池為主的工作區間上平均效率達85%。它的封裝尺寸為2×2mm,厚度只有0.6mm。
龍鼎微電子的PAM2840是針對第一種架構的IC,采取的封裝為SOP-8。針對第二種架構的產品PAM2701也是一種專門用于手機LCD屏或是PMPLCD屏的電荷泵升壓器件,只需要外加四個普通的廉價陶瓷電容就可以工作。它最多可以驅動4顆正向電流高達30mA的LED,并保證各路的電流相差不到3%,所需點亮的LED由三根控制線來選擇。它可以工作于鋰電池電壓高于LED的正向電壓,也可以工作于鋰電池電壓低于LED的正向電壓,并能自動轉換其模式,最高效率高達91%。其封裝則采用3×3mm和4×4mm的QFN。
還有一些供應商目前只推出了串聯白光驅動IC或電荷泵型IC。例如,啟攀微電子(上海)有限公司的CP2129是一款具有開路保護功能的串聯白光驅動芯片,可驅動2~6顆串聯LED,是一種基于電流反饋的PWM模式高效率升壓轉換器。同樣的,北京思旺電子技術有限公司也推出效率達到85%的白光LED驅動SE3506,可以用一節鋰電池驅動2~6個串聯的LED。SE3506電源電流僅100mA,比同類LED驅動小10~20倍,因此為用電池供電且強調低功耗的便攜式應用提供了能量節約。此外,它還內置有過熱保護(OTP)和過電流保護(OCP)。
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