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??? 憑借著節(jié)能,、長(zhǎng)使用壽命及色彩組合豐富等優(yōu)勢(shì),，LED成為增速最快的半導(dǎo)體領(lǐng)域之一，近年來(lái)的年復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)高達(dá)20%,，預(yù)計(jì)2012年全球LED市場(chǎng)總值更將達(dá)114億美元,，前景非?？捎^。
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??? 市場(chǎng)上典型的LED驅(qū)動(dòng)器包括兩類,，即線性驅(qū)動(dòng)器和開關(guān)驅(qū)動(dòng)器,；進(jìn)一步細(xì)分，則有三種,，分別是開關(guān)穩(wěn)壓器,、線性穩(wěn)壓器和電阻型驅(qū)動(dòng)器。這三種驅(qū)動(dòng)器分別適合不同等級(jí)的電流應(yīng)用,，見(jiàn)圖1,。如電流大于500 mA的大電流應(yīng)用采用開關(guān)穩(wěn)壓器，因?yàn)榫€性驅(qū)動(dòng)器限于自身結(jié)構(gòu)原因,，無(wú)法提供這樣大的電流,；而在電流低于200 mA的低電流應(yīng)用中，通常采用線性穩(wěn)壓器及電阻型驅(qū)動(dòng)器,；而在200至500 mA的中等電流應(yīng)用中,，既可以
采用線性穩(wěn)壓器，也可以采用開關(guān)穩(wěn)壓器,?！?/FONT>
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圖1：不同電流范圍所適用的LED驅(qū)動(dòng)器
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??? 開關(guān)穩(wěn)壓器的能效高，并提供極佳的亮度控制,。線性穩(wěn)壓器結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,，易于設(shè)計(jì)，提供穩(wěn)流及過(guò)流保護(hù),，具有外部電流設(shè)定點(diǎn),，且沒(méi)有電磁兼容性(EMC)問(wèn)題。電阻型驅(qū)動(dòng)器利用電阻這樣的簡(jiǎn)單分立器件,，限制LED串電流,，是一種經(jīng)濟(jì)的LED驅(qū)動(dòng)方案，同樣易于設(shè)計(jì),，且沒(méi)有EMC問(wèn)題,。
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??? 安森美半導(dǎo)體身為全球領(lǐng)先的高性能、高能效硅解決方案供應(yīng)商,，為不同的LED應(yīng)用提供豐富的開關(guān)穩(wěn)壓器及線性穩(wěn)壓器選擇,。與此同時(shí)，市場(chǎng)上的客戶也需要一種比開關(guān)穩(wěn)壓器和普通線性穩(wěn)壓器經(jīng)濟(jì),、但在性能上又比電阻型驅(qū)動(dòng)高出許多的驅(qū)動(dòng)方案,。在這種情況下，安森美半導(dǎo)體運(yùn)用正待批專利的自偏置晶體管(SBT)技術(shù),，結(jié)合自身超強(qiáng)的工藝控制能力,，推出一種新的LED驅(qū)動(dòng)方案——分立線性恒流穩(wěn)壓器(CCR),，填補(bǔ)了這個(gè)市場(chǎng)空隙，并進(jìn)一步豐富了安森美半導(dǎo)體寬廣的LED驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品陣容,。
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低電流LED應(yīng)用及驅(qū)動(dòng)器比較
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??? 新的線性恒流穩(wěn)壓器適合20 mA至200 mA的低電流LED應(yīng)用,。如在汽車應(yīng)用中，組合尾燈的電流要求通常只有數(shù)十毫安(mA),。此外,，在廣告牌文字電路、背光顯示牌等商業(yè)及工業(yè)應(yīng)用中,，輸入電壓通常為高至30 Vdc,，而LED電流在20 mA至150 mA之間。而在裝飾照明,、工作燈,、景觀照明、柜臺(tái)照明等建筑物及通用照明應(yīng)用中,，輸入電壓通常為12至48 Vac或120/220 Vac,，而LED電流也僅在20至100 mA之間。此外,，電冰箱和洗衣機(jī)等家用電器中也采用LED為小型LCD顯示屏背光或替代照明燈泡,，這類應(yīng)用同樣需要低電流的LED驅(qū)動(dòng)器。
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??? 在低電流LED應(yīng)用中,，電阻型驅(qū)動(dòng)器盡管成本較低且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，但這種驅(qū)動(dòng)器在低電壓條件下，正向電流較低,，會(huì)導(dǎo)致LED亮度不足,，且在負(fù)載突降等瞬態(tài)條件下，LED可能受損,。而且,，這種解決方案需要恰當(dāng)?shù)腖ED編碼(binning),，電阻庫(kù)存大,，且能效低。
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??? 與電阻型驅(qū)動(dòng)器相比,，線性恒流穩(wěn)壓器提供穩(wěn)定電流,，在寬電壓范圍下提供恒定亮度，在高輸入電壓時(shí)保LED,，使其免于過(guò)驅(qū)動(dòng),，在低輸入電壓時(shí)提供更高的亮度。而得益于其恒流特性,，客戶可以減少或消除源自不同供應(yīng)商提供的不同LED的編碼成本,，使系統(tǒng)總成本更低,。
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圖2：CCR結(jié)合電阻型驅(qū)動(dòng)器與線性穩(wěn)壓器所長(zhǎng)，填補(bǔ)了市場(chǎng)空隙
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?? 我們可以通過(guò)實(shí)際的測(cè)試來(lái)驗(yàn)證這兩種驅(qū)動(dòng)器的性能對(duì)比情況,，見(jiàn)圖3,。測(cè)試中對(duì)比了分別采用這兩種驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)的組合尾燈，其中的CCR是穩(wěn)定電流為25 mA的器件,。從圖中可以看出,，在9 V的相同輸入電壓時(shí)，CCR比電阻型驅(qū)動(dòng)器的電流高,，使LED更亮,。在13 V的相同電壓輸入時(shí)，二者亮度一致,。電壓高于13 V后,，CCR的電流逐漸穩(wěn)流到25 mA，而電阻型驅(qū)動(dòng)器的電流則一直上升,，可能導(dǎo)致LED過(guò)驅(qū)動(dòng),，從而損壞LED。此外,，CCR提供的電流精度達(dá)±10%,，完全滿足應(yīng)用要求，而電阻型的電流精度僅為±50%,，相差甚遠(yuǎn),。
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圖3：電阻型驅(qū)動(dòng)器與穩(wěn)流電流為25 mA的線性恒流穩(wěn)壓器的V-I曲線比較
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基于專利SBT技術(shù)的簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)及強(qiáng)固的線性恒流穩(wěn)壓器
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??? 安森美半導(dǎo)體的線性恒流穩(wěn)壓器基于安森美半導(dǎo)體正待批專利的自偏置晶體管(SBT)技術(shù),，提供一定程度的集成,，并結(jié)合安森美半導(dǎo)體的超強(qiáng)的工藝控制能力，為低電流應(yīng)用提供簡(jiǎn)單(Simple),、經(jīng)濟(jì)(Economical)及強(qiáng)固(Robust)的LED驅(qū)動(dòng)解決方案,。
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??? 具體而言，這器件的雙端非常易于設(shè)計(jì),，適合高端(High-side)及低端(Low-side)應(yīng)用,，且不需要外部元件，非常簡(jiǎn)單,。它的經(jīng)濟(jì)性主要體現(xiàn)在消除LED編碼,，降低庫(kù)存成本，以及保護(hù)LED,，降低替代及維護(hù)成本,。安森美半導(dǎo)體還規(guī)劃推出三端可調(diào)節(jié)輸出的線性恒流穩(wěn)壓器，它們的結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)表1,。
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??? 值得一提的是,，安森美半導(dǎo)體的線性恒流穩(wěn)壓器支持采用120/220 Vac供電,，如在建筑物及通用照明應(yīng)用中，120/220 Vac交流市電輸入經(jīng)過(guò)橋式整流后,，只需要保證輸入電壓減去LED串總電壓后所剩下的電壓不超過(guò)這線性恒流穩(wěn)壓器45 V的陽(yáng)極-陰極最大電壓VAK即可,。這同樣體現(xiàn)出它的易于設(shè)計(jì)特性。
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??? 而在強(qiáng)固性方面,，安森美半導(dǎo)體的這系列器件表現(xiàn)非常突出,。例如，其設(shè)計(jì)帶有負(fù)溫度系數(shù)(NTC),，在極端的電壓和工作溫度下保護(hù)LED免受熱失控影響,。例如，采用SOT-223表面貼裝封裝的器件尺寸為7.0 mm x 6.5 mm x 1.6 mm,，85℃時(shí)能在電路板上500 mm長(zhǎng)/不到29克重的銅片上耗散630 mW的功率,，非常適用于極端的熱工作環(huán)境。此外,，這些器件通過(guò)了嚴(yán)格的AEC101汽車標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證,，適用苛刻的汽車應(yīng)用要求。這些器件還承受開關(guān)瞬態(tài)及電壓尖峰,，并具備良好的靜電放電(ESD)額定脈沖等級(jí),，測(cè)得為1.8 kV。此外,，這些器件還支持環(huán)保,，使用無(wú)鹵素模子化合物，并符合無(wú)鉛RoHS指令要求,。
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?? 安森美半導(dǎo)體首批NSI45系列10款雙端線性恒流穩(wěn)壓器已于2009年5月推出,，這些器件提供±10%及±15%的穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流(Ireg)容限，額定電壓為45V,，工作溫度范圍-40℃至85℃,，最高結(jié)溫度為150℃，提供20 mA,、25 mA及30 mA器件等不同選擇,，采用SOD-123及SOT223封裝，目標(biāo)市場(chǎng)包括汽車應(yīng)用中的內(nèi)部及外部LED照明,，商業(yè)標(biāo)識(shí)應(yīng)用中的氖燈替代,、交通信號(hào)等及顯示屏背光，建筑物及通用照明應(yīng)用中的平板交流照明,、工作燈及裝飾燈、景觀及室外照明等,。
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表1：安森美半導(dǎo)體半導(dǎo)體已推出及規(guī)劃推出的雙端及三端線性恒流穩(wěn)壓器
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??? 表1中列出了安森美半導(dǎo)體NSI450系列線性恒流穩(wěn)壓器的主要參數(shù),，其中既有雙端器件,，如NSI450XXT1G(SOT123封裝，20/25/30 mA),、NSI450XXZT1G(SOT223封裝,，25/30 mA)，現(xiàn)有樣品提供,，并已量產(chǎn),；也有三端器件，如NSI450XXZT1G(SOT223封裝,，30至80 mA可調(diào)節(jié))及NSI450XXT1G(D-PAK封裝,，80至150 mA可調(diào)節(jié))，將于2009年第3季度提供樣品,，并于第4季度量產(chǎn),。
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總結(jié)：
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??? 安森美半導(dǎo)體身為全球領(lǐng)先的高性能、高能效硅解決方案供應(yīng)商,，具有卓越的運(yùn)營(yíng)業(yè)績(jī),，遍布全球各地的制造設(shè)施每年付運(yùn)320億多顆器件，并擁有先進(jìn)的工藝及技術(shù)能力,。安森美半導(dǎo)體還熟悉客戶,，與眾多國(guó)際及本土客戶客戶建立起了廣泛及深入的關(guān)系，且以遍布世界各地的設(shè)計(jì)支援中心為客戶服務(wù),。安森美半導(dǎo)體豐富的產(chǎn)品和解決方案陣容涵蓋標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品,、專有解決方案、專用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品及定制ASIC解決方案等不同領(lǐng)域,，以及汽車,、計(jì)算機(jī)和游戲機(jī)、便攜消費(fèi)產(chǎn)品,、媒體和娛樂(lè),、工業(yè)、醫(yī)療,、高壓通信,、軍事和航空等應(yīng)用市場(chǎng)。
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??? 安森美半導(dǎo)體服務(wù)的上述多個(gè)應(yīng)用市場(chǎng)都會(huì)涉及LED照明/背光,。而安森美半導(dǎo)體使用寬廣范圍的技術(shù),，為廣泛的LED照明應(yīng)用提供解決方案，發(fā)揮高能效電源方案的核心優(yōu)勢(shì),。安森美半導(dǎo)體針對(duì)低電流LED照明應(yīng)用推出的新的簡(jiǎn)單,、經(jīng)濟(jì)及強(qiáng)固的線性恒流穩(wěn)壓器解決方案，拓寬了安森美半導(dǎo)體已有的包括開關(guān)穩(wěn)壓器及普通線性穩(wěn)壓器的LED驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品陣容，非常適合于汽車內(nèi)部/外部照明,、商業(yè)標(biāo)識(shí)牌及建筑物L(fēng)ED照明應(yīng)用需求
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