此系列都可調(diào)光、顯色指數(shù)為80、使用壽命為25000小時，進(jìn)而縮減系統(tǒng)零組件成本。

Notohamiprodjo指出，

　　LED 的高可靠性（使用 壽命超過 50，000 個小時）、較高的效率（》120 流明/瓦）以及近乎瞬時的響應(yīng)能力使其成為極具吸引力的光源。與白熾燈泡 200mS 的響應(yīng)時間相比，LED 會在短短 5nS 響應(yīng)時間內(nèi)發(fā)光。因此，目前它們已在汽車行業(yè)的剎車燈中得到廣泛采用。

　　驅(qū)動 LED

　　驅(qū)動 LED 并非沒有挑戰(zhàn)?？烧{(diào)的亮度需要用恒定電流來驅(qū)動 LED，并且無論輸入電壓如何都必須要保持該電流的恒定。這與僅僅將白熾燈泡連接到電池來為其供電相比更具有挑戰(zhàn)性。

　　LED 具有類似于二極管的正向 V-I 特性。在低于 LED 開啟閾值（白光 LED 的開啟電壓閾值大約為 3.5V）時，通經(jīng)該 LED 的電流非 常小。在高于該閾值時，電流會以正向電壓形式成指數(shù)倍遞增。這就允許將 LED 定型為帶有一個串聯(lián)電阻的電壓源，其中帶有一則 警示說明：本模型僅在單一的工作 DC 電流下才有效。如果 LED 中的 DC 電流發(fā)生改變，那么該模型的電阻也應(yīng)隨即改變，以反映新 的工作電流。在大的正向電流下，LED 中的功率耗散會使設(shè)備發(fā)熱，此舉將改變正向壓降和動態(tài)阻抗。在確定 LED 阻抗時充分考慮散熱環(huán)境是非常重要的。

　　當(dāng)通過降壓穩(wěn)壓器驅(qū)動 LED 時，LED 常常會根據(jù)所選的輸出濾波器排列來傳導(dǎo)電感的 AC 紋波電流和 DC 電流。這不僅會提高 LED 中電流的 RMS 振幅，而且還會增大其功耗。這樣就可提高結(jié)溫并對 LED 的使用壽命產(chǎn)生重要影響。如果我們設(shè)定一個 70%的光輸出限制作為 LED 的使用壽命，那么 LED 的壽命就會從 74 攝氏度度下的 15，000 小時延長到 63 攝氏度度下的 40，000 小時。LED 的功率損耗由 LED 電阻乘以 RMS 電流的平方再加上平均電流乘以正向壓降來確定。由于結(jié)溫可通過平均功耗來確定，因此即使是 較大的紋波電流對功耗產(chǎn)生的影響也不大。例如，在降壓轉(zhuǎn)換器中，等于 DC 輸出電流 （Ipk-pk = Iout） 的峰至峰紋波電流會增加不超 過 10% 的總功率損耗。如果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過上面的損耗水平，那么就需要降低來自電源的 AC 紋波電流以便使結(jié)溫和工作壽命保持不變。 一條非常有用的經(jīng)驗法則是結(jié)溫每降低 10 攝氏度，半導(dǎo)體壽命就會提高兩倍。實際上，由于電感器的抑制作用，因此大多數(shù)設(shè)計就 趨向于更低的紋波電流。此外，LED 中的峰值電流不應(yīng)超過廠商所規(guī)定的最大安全工作電流額定值。

　　LED驅(qū)動電源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇分析

　　采用AC-DC電源的LED照明應(yīng)用中，電源轉(zhuǎn)換的構(gòu)建模塊包括二極管、開關(guān)（FET）、電感及電容及電阻等分立元件用于執(zhí)行各自功能，而脈寬調(diào)制（PWM）穩(wěn)壓器用于控制電源轉(zhuǎn)換。電路中通常加入了變壓器的隔離型AC-DC電源轉(zhuǎn)換包含反激、正激及半橋等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，參見圖3，其中反激拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是功率小于30 W的中低功率應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)選擇，而半橋結(jié)構(gòu)則最適合于提供更高能效/功率密度。就隔離結(jié)構(gòu)中的變壓器而言，其尺寸的大小與開關(guān)頻率有關(guān)，且多數(shù)隔離型LED驅(qū)動器基本上采用“電子”變壓器。

　　采用DC-DC電源的LED照明應(yīng)用中，可以采用的LED驅(qū)動方式有電阻型、線性穩(wěn)壓器及開關(guān)穩(wěn)壓器等，基本的應(yīng)用示意圖參見圖4。電阻型驅(qū)動方式中，調(diào)整與LED串聯(lián)的電流檢測電阻即可控制LED的正向電流，這種驅(qū)動方式易于設(shè)計、成本低，且沒有電磁兼容（EMC）問題，劣勢是依賴于電壓、需要篩選（binning） LED，且能效較低。線性穩(wěn)壓器同樣易于設(shè)計且沒有EMC問題，還支持電流穩(wěn)流及過流保護(hù)（fold back），且提供外部電流設(shè)定點，不足在于功率耗散問題，及輸入電壓要始終高于正向電壓，且能效不高。開關(guān)穩(wěn)壓器通過PWM控制模塊不斷控制開關(guān)（FET）的開和關(guān)，進(jìn)而控制電流的流動。

　　開關(guān)穩(wěn)壓器具有更高的能效，與電壓無關(guān)，且能控制亮度，不足則是成本相對較高，復(fù)雜度也更高，且存在電磁干擾（EMI）問題。LED DC-DC開關(guān)穩(wěn)壓器常見的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括降壓（Buck）、升壓（Boost）、降壓-升壓（Buck-Boost）或單端初級電感轉(zhuǎn)換器（SEPIC）等不同類型。其中，所有工作條件下最低輸入電壓都大于LED串最大電壓時采用降壓結(jié)構(gòu)，如采用24 Vdc驅(qū)動6顆串聯(lián)的LED；與之相反，所有工作條件下最大輸入電壓都小于最低輸出電壓時采用升壓結(jié)構(gòu)，如采用12 Vdc驅(qū)動6顆串聯(lián)的LED；而輸入電壓與輸出電壓范圍有交迭時可以采用降壓-升壓或SEPIC結(jié)構(gòu)，如采用12 Vdc或12 Vac驅(qū)動4顆串聯(lián)的LED，但這種結(jié)構(gòu)的成本及能效最不理想。

　　采用交流電源直接驅(qū)動LED的方式近年來也獲得了一定的發(fā)展，其應(yīng)用示意圖參見圖5。這種結(jié)構(gòu)中，LED串以相反方向排列，工作在半周期，且LED在線路電壓大于正向電壓時才導(dǎo)通。這種結(jié)構(gòu)具有其優(yōu)勢，如避免AC-DC轉(zhuǎn)換所帶來的功率損耗等。但是，這種結(jié)構(gòu)中LED在低頻開關(guān)，故人眼可能會察覺到閃爍現(xiàn)象。此外，在這種設(shè)計中還需要加入LED保護(hù)措施，使其免受線路浪涌或瞬態(tài)的影響。

　　如果說非得對2012年LED行業(yè)重大事件做出盤點的話，雷士照明至少會占據(jù)重要兩席。首先是去年5月吳長江出走引發(fā)的內(nèi)斗風(fēng)波，令雷士上下身心俱疲；其次則是年底德豪潤達(dá)斥資16.5億元收購雷士20.04%的股權(quán)，與雷士合演了一出“巨頭聯(lián)姻”的好戲。

　　對于德豪潤達(dá)與雷士的聯(lián)姻，業(yè)內(nèi)人士多表示看好。雷士在傳統(tǒng)照明領(lǐng)域擁有成熟的品牌和完善的行銷管道，作為國內(nèi)照明業(yè)界翹楚不虛。然而，在新興的LED照明領(lǐng)域，前期雷士繼續(xù)沿革其OEM發(fā)展模式，技術(shù)沉淀有限，特別是上游芯片領(lǐng)域可謂完全空白。核心技術(shù)的缺失，導(dǎo)致雷士未來競爭力堪憂，此番聯(lián)姻正好為雷士發(fā)展鋪就了“芯”光大道。

　　而德豪潤達(dá)在過去3年內(nèi)，斥資90億元，完成了從LED外延片到芯片，從封裝到應(yīng)用（燈具、顯示幕）的完整的產(chǎn)業(yè)鏈布局。因此，如何將產(chǎn)品與技術(shù)轉(zhuǎn)化為商業(yè)利潤，繼而打造LED全球品牌，成為德豪潤達(dá)需要思考的首要問題。此番通過入股雷士，利用雷士業(yè)已成熟的品牌及完善的行銷管道，德豪潤達(dá)有可能輕松打開搶占LED照明市場的關(guān)鍵通路。

　　吳長江對外聲稱，與德豪潤達(dá)的合作，為行業(yè)整合建立了標(biāo)桿，將帶領(lǐng)著行業(yè)由前期的散亂發(fā)展逐漸趨于規(guī)范。此番聯(lián)姻，亦標(biāo)志著LED行業(yè)洗牌下的整合浪潮已暗流涌動。

　　上游：橫向整合快速擴(kuò)張

　　2010年，上游芯片短缺的狀況從年初持續(xù)到年尾，令芯片廠商賺得盆滿缽滿，一場圍繞上游芯片的瘋狂投資就此展開。然而2011年年初，芯片產(chǎn)能過剩警報已然拉響。

　　芯片光電董事長李秉杰認(rèn)為，大陸對LED產(chǎn)業(yè)的補(bǔ)助行將結(jié)束，2015年大陸芯片企業(yè)可能將僅存5家。2013年底凡MOCVD數(shù)量在10臺以下的芯片企業(yè)將消失。據(jù)了解，大陸擁有芯片企業(yè)60余家，這意味著將有超過3/4的企業(yè)會被淘汰。

　　大企業(yè)希望通過兼并購擴(kuò)張實力，鞏固自己的龍頭地位，中小企業(yè)則希望被并購得以保存，這在臺廠晶電的系列并購中尤為明顯。

　　去年8月9日，晶電與廣稼舉辦說明會，廣稼與晶電通過股份轉(zhuǎn)換，成為晶電的子公司。廣稼普通股4.85股換發(fā)晶電1股，交易金額40億新臺幣。晶電尤永生表示，廣稼目前的產(chǎn)能規(guī)模，晶電至少投資80億新臺幣才能達(dá)到，因此對晶電來說是劃算交易。此前，晶電就并購了國聯(lián)光電、元砷光電和連勇光電，成為晶電稱霸芯片領(lǐng)域的籌碼。

　　廣稼戴子翔則表示，廣稼納入晶電后，可利用晶電現(xiàn)有的技術(shù)及銷售平臺，利用為晶電代工來扭轉(zhuǎn)廣稼虧損的局面。同時，晶電不再受轉(zhuǎn)投資之累，可以全面提升經(jīng)營業(yè)績。

　　同年11月，三安光電發(fā)布公告，旗下全資子公司廈門三安光電科技，擬使用自籌資金5.06億元（人民幣）認(rèn)購臺灣璨圓光電1.2億股私募普通股，每股價格約為19.6元新臺幣。本次方案實施后，三安光電將持有璨圓光電19.9%的股份，成為璨圓光電最大股東。

　　外界看來，三安光電作為目前國內(nèi)LED外延片及芯片龍頭，產(chǎn)能規(guī)模龐大，僅次于臺灣晶電，產(chǎn)品集中在中低端LED芯片市場。璨圓是臺灣第二大芯片廠商，主要市場集中在臺灣本土和韓國等亞洲市場，在高端芯片市場擁有較好客戶基礎(chǔ)，兩者結(jié)合可優(yōu)勢互補(bǔ)。

　　璨圓光電董事長簡奉任表示，璨圓光電產(chǎn)能太小，成本控制能力弱，而三安光電產(chǎn)能規(guī)模大，成本報價低。與三安光電合作，璨圓除了可以降低成本，還可以利用三安光電搶占大陸芯片市場。

　　對三安來說，隨著中低端芯片市場的日益飽和，毛利率大幅下滑，三安開始在高端LED芯片產(chǎn)品研發(fā)上發(fā)力。同時，三安光電的市場主要局限在國內(nèi)，急需打破專利壁壘進(jìn)軍海外市場。璨圓光電在LED芯片技術(shù)上擁有200多項專利，正是三安光電的理想合作伙伴。

　　業(yè)內(nèi)人士透露，上游芯片企業(yè)間整合并購的主要動力在于擴(kuò)大產(chǎn)能和市場，獲得新技術(shù)及擁有對方專利。因此，他們選擇的并購物件都是具有技術(shù)，專利或是市場優(yōu)勢的企業(yè)。

　　中下游：縱向整合搶占市場

　　自2012年開始，LED芯片及封裝產(chǎn)能的過剩，令整個行業(yè)身心俱疲。導(dǎo)致行業(yè)關(guān)注的焦點開始向更具市場潛力的下游照明應(yīng)用領(lǐng)域傾斜，LED照明成為新1輪的投資熱點。

　　2012年上半年，中國LED室內(nèi)照明市場整體規(guī)模呈現(xiàn)大幅增長，同比增幅接近36%。同時，新增LED室內(nèi)照明企業(yè)數(shù)量近1000家。預(yù)計2012年全年，中國LED室內(nèi)照明市場規(guī)模有望突破250億元，同比增速超過40%。

　　去年年初，國內(nèi)知名LED封裝企業(yè)瑞豐光電與雷士照明簽署合作協(xié)定，欲聯(lián)手成立合資公司從事照明用LED封裝產(chǎn)品研發(fā)及制造，該公司LED器件主要供應(yīng)給雷士照明。

　　瑞豐光電選擇與管道制勝的雷士照明合作，看重的正是雷士豐富的市場管道資源，為瑞豐光電進(jìn)軍下游LED照明應(yīng)用打開出?？凇Ｈ欢?，該項目隨著吳長江的出走無疾而終。

　　而后，雷士選擇與德豪潤達(dá)聯(lián)姻，則更具代表性。德豪潤達(dá)號稱在LED領(lǐng)域具有完整的產(chǎn)業(yè)鏈，然而據(jù)了解，德豪潤達(dá)去年在LED領(lǐng)域營收不足4億元，其中2.5億元來自之前并購的銳拓顯示，除去芯片及封裝方面的營收，德豪潤達(dá)的LED照明營收不足5千萬。

　　雷士有成熟管道和品牌影響，然而以O(shè)EM為主的雷士上中游領(lǐng)域尚屬空白。之前有業(yè)內(nèi)人斷言，未來LED照明十強(qiáng)不會出現(xiàn)雷士影子，因此雷士此舉看似偶然，更是必然。

　　而對處于轉(zhuǎn)型十字路口的傳統(tǒng)照明企業(yè)來說，并購成其快速介入LED領(lǐng)域重要方式。

　　去年5月，百分百照明斥資4000萬元收購某家俱有英資背景的LED照明企業(yè)。在此之前，陽光照明以1350萬元的價格拿下杭州漢光照明50%的股權(quán)。又以123.76萬元的代價持有日本LIREN公司30%的股權(quán)，獲得了LIREN公司在LED照明領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)。

　　并購易 整合難

　　當(dāng)前，行業(yè)正處于后洗牌時代，倒閉潮時有發(fā)生，包括愿景光電、浩博光電、大眼界光電等知名企業(yè)，已成為行業(yè)“先烈”。要發(fā)展，前提條件是要求得生存。只要是希望發(fā)展LED照明的企業(yè)都希望用并購整合的方式來彌補(bǔ)自己在LED產(chǎn)品、品牌與管道方面的不足。

　　由于隸屬于不同的創(chuàng)業(yè)者，前期兩家公司在管理、文化、價值觀念等方面都存在明顯的差異。因此，業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，雖然并購產(chǎn)生的交易可以立竿見影，然而，要產(chǎn)生預(yù)期的效益還在于后期的磨合。因此，企業(yè)對于整合的效果并不能追求馬到功成，只能是循序漸進(jìn)。

　　正如德豪潤達(dá)與雷士的聯(lián)姻，在外界看來，兩家企業(yè)雖然同屬上市企業(yè)，實力雄厚。然而，兩家企業(yè)之前在LED領(lǐng)域表現(xiàn)并不盡人意，甚至有人調(diào)侃兩家結(jié)合是“弱弱結(jié)合”。

　　對于雷士來說，如何依讬德豪潤達(dá)上中游產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢快速降低成本，為自己終端行銷網(wǎng)絡(luò)提供高性價比的產(chǎn)品，然而這對產(chǎn)品集中中低端的德豪潤達(dá)來說有點困難；而對于德豪潤達(dá)來說，希望利用雷士成熟品牌及管道，打破自身90億元投資，銷售額僅4億元的尷尬局面。然而，剛剛結(jié)束內(nèi)斗風(fēng)波的雷士，想要完全恢復(fù)其管道方面的優(yōu)勢還需要假以時日。

　　然而，不管是上游的橫向整合，還是中下游的縱向整合，并購雙方首先得明確自己的意圖和目標(biāo)，專利？人才？市場？然后再照著預(yù)期的目標(biāo)同心協(xié)力，才能走得更好更遠(yuǎn)。

　　雖然大功率LED現(xiàn)在還不能大規(guī)模取代傳統(tǒng)的照明燈具，但它們在室內(nèi)外裝飾、特種照明方面有著越來越廣泛的應(yīng)用，因此掌握大功率LED恒流驅(qū)動器的設(shè)計技術(shù)，對于開拓大功率LED的新應(yīng)用至關(guān)重要。LED按照功率和發(fā)光亮度可以劃分為大功率LED、高亮度LED及普通LED。一般來說，大功率LED的功率至少在1W以上，目前比較常見的有1W、3W、5W、8W和10W。已大批量應(yīng)用的有1W和3W LED，而5W、8W和10W LED的應(yīng)用相對較少。預(yù)計大功率LED燈會在2010年上海世博會上大量應(yīng)用，因此電子和照明行業(yè)都非常關(guān)注LED照明新技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用。

　　恒流驅(qū)動和提高LED的光學(xué)效率是LED 應(yīng)用設(shè)計的兩個關(guān)鍵問題，本文首先介紹大功率LED的應(yīng)用及其恒流驅(qū)動方案的選擇指南，然后以美國國家半導(dǎo)體（NS）的產(chǎn)品為例，重點討論如何巧妙應(yīng)用LED恒流驅(qū)動電路的采樣電阻提高大功率LED的效率，并給出大功率LED驅(qū)動器設(shè)計與散熱設(shè)計的注意事項。

　　驅(qū)動芯片的選擇

　　LED驅(qū)動只占LED照明系統(tǒng)成本的很小部分，但它關(guān)系到整個系統(tǒng)性能的可靠性。目前，美國國家半導(dǎo)體公司的LED驅(qū)動方案主要定位在中高端LED照明和燈飾等市場。燈飾分為室內(nèi)和室外兩種，由于室內(nèi)LED燈所應(yīng)用的電源環(huán)境有AC/DC和DC/DC轉(zhuǎn)換器兩種方式，所以驅(qū)動芯片的選擇也要從這兩方面考慮。

　　1. AC/DC轉(zhuǎn)換器

　　AC/DC分為220V交流輸入和12V交流輸入。12V交流電是酒店中廣泛應(yīng)用的鹵素?zé)舻碾娫?，現(xiàn)有的LED可以在保留現(xiàn)有交流12V的條件下進(jìn)行設(shè)計。針對替代鹵素?zé)舻脑O(shè)計，美國國家半導(dǎo)體LM2734的主要優(yōu)勢是體積小、可靠性高、輸出電流高達(dá)1A，恰好適合鹵素?zé)魺艨谥睆叫〉奶攸c。

　　取代鹵素?zé)糁?，LED燈一般做成1W或3W。LED燈與鹵素?zé)粝啾扔袃纱髢?yōu)勢：（1）光源比較集中，1W照明所獲得的亮度等同于十幾瓦鹵素?zé)舻牧炼?，因此比較省電；（2） LED燈的壽命比鹵素?zé)糸L。

　　LED燈的主要弱點是燈光的射角太窄，成本相對較高。但從長遠(yuǎn)來看，由于LED燈的壽命較長，所以還是具有非常大的成本優(yōu)勢。220V AC/DC轉(zhuǎn)換器（例如LM5021）主要鎖定舞臺燈和路燈市場。

　　2. DC/DC轉(zhuǎn)換器

　　目前，LED手電筒占據(jù)了DC/DC轉(zhuǎn)換器的絕大部分需求量。手電筒采用的LED功率基本上是1W，供電方式包括鋰電池和鎳鋅電池、堿性電池等。3W 手電筒的應(yīng)用一直還存在一些難點，因為3W LED燈本身需要散熱，散熱裝置的體積大，從而在一定程度上削弱了LED燈體積小的優(yōu)勢。此外，由于3W LED燈的電流高達(dá)700mA，一次充電后的電池使用時間縮短。盡管如此，對于上述應(yīng)用國家半導(dǎo)體提供LM3475、LM2623A和LM3485等方案。

　　礦燈也是LED燈的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一，它屬于特種照明行業(yè)，需要專業(yè)的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，中國對LED在礦燈領(lǐng)域的應(yīng)用一直都很重視。目前，LED設(shè)計行業(yè)存在對特種行業(yè)的需求認(rèn)識不足的問題，設(shè)計中常采用一些不切實際的、新奇的設(shè)計方案。例如，將LED燈和電池一起嵌入頭盔，卻沒有考慮到礦燈特殊使用環(huán)境的各種需求，這可能是造成LED在礦燈市場的應(yīng)用一直沒有打開局面的重要原因。

　　對于礦燈LED應(yīng)用，美國國家半導(dǎo)體提供了豐富的DC/DC穩(wěn)壓器產(chǎn)品，包括LM3485、LM3478和LM5010。已經(jīng)用戶采用一顆1W的LED燈，周圍再放6顆普通的高亮度LED燈，構(gòu)成一種具有特殊閃爍功能的礦燈。

　　總而言之，LED燈在燈飾和特種照明行業(yè)有著廣泛的發(fā)展前景，國家半導(dǎo)體為此提供完整的新型LED驅(qū)動解決方案