在手機應用的強勁驅動下，高亮度(HB)LED市場曾於2001~2004年一直保持著46%的驚人增長率。正當人們擔心由於手機設備趨於飽和而導致 LED市場推動力逐漸疲軟的時候，照明、汽車頭燈以及液晶電視背光驅動等LED的新興應用市場大量湧現，掀起了LED的又一波應用狂潮。市場預期，截至2010年，HB LED市場將達到83億美元，比2005年的總數超過兩倍。市場潛力巨大，凌力爾特、飛兆、ADI、恩智浦等廠商在LED驅動技術上都有亮眼的成績。

調光技術大做文章，背光也需「高清」

不僅視頻信號處理上需要高清，背光調節的好壞，也直接影響著視頻顯示效果。為了將「高清」技術進行到底，廠商們在LED背光驅動技術上也著實下了不少功夫。

傳統上，LED的調光是利用一個DC信號或濾波PWM對LED中的正向電流進行調節來完成的。減小LED電流將起到調節LED光輸出強度的作用，然而，正向電流的變化也會改變LED的彩色，因為LED的色度會隨著電流的變化而變化。許多應用(比如汽車和LCD TV背光照明)都不能允許LED發生任何的彩色漂移。在這些應用中，由於周圍環境中存在不同的光線變化，而且人眼對於光強的微小變化都很敏感，因此寬調光範圍是必需的。通過施加一個PWM信號來控制LED亮度的做法允許在不改變彩色的情況下完成LED的調光。

人們常說的真正彩色(True Color)PWM調光是利用一個PWM信號來調節LED的亮度。它實際上需要在滿電流和PWM頻率條件下進行LED的接通和關斷操作。人眼的分辨極限是每秒60幀，通過增加PWM頻率(如提高到80~100Hz)，就能夠使人眼認為脈動的光源是連續導通的。此外，通過調節佔空比(接通時間的總量)，也可控制LED的亮度。目前，許多LCD TV設計師都需要高達3,000:1的調光比，以便針對眾多的環境光照條件進行亮度調整。

系統工程師在挑選背光源時，究竟是該選RGB還是白光LED呢？凌力爾特公司電源產品市場經理Tony Armstrong指出，背光源(RGB或白光LED)的選擇可以根據特定最終產品的要求來進行。不過，採用RGB LED來替代白光LED是有正當理由的，因為前者具有更加寬廣的色譜，這將顯著地改善圖像質量，以挑選LCD TV為例，消費者對色彩逼真度的關注程度是最高的。然而，採用RGB LED需要一個更大、更複雜而且更昂貴的解決方案。

凌力爾特的LT3476通道LED驅動器便是RGB LED驅動器的一個實例。LT3476的每個通道能驅動多達8個串聯的1A LED(紅光、綠光、藍光或白光)，因而使得LT3476能夠驅動多達32個1A LED，並提供高達96%的效率。4個通道均可通過其獨立的True Color PWM信號來獨立運作，從而實現了其獨立調光，調光比可高達1,000:1。固定頻率、電流模式架構可在一個很寬的電源和輸出電壓範圍內實現穩定的運作。一個頻率調節引腳允許用戶在200kHz~2MHz的範圍內設置開關頻率，以優化效率，並最大限度地縮減外部元件尺寸。其耐熱增強型5×7mm QFN封裝提供了一個非常緊湊的解決方案佔板面積，很適合於大型LCD TV中常見的100W LED應用。

除了類似於凌力爾特的將PWM信號用作控制信號來進行亮度調節之外，飛兆半導體現場應用工程師Brian Law有著自己的見解，他認為，區分LED驅動器和標準升壓轉換器的關鍵要求之一是LED驅動器能夠控制LED的亮度水平。調節亮度有三種常用方法：使用 SET電阻；採用PWM技術；以及線性調節。最簡便的方法是在IC中使用外部SET電阻。雖然這是有效的方法，但卻缺乏靈活性，無法讓用戶改變光強度。採用PWM技術和線性調節則可對光強度進行動態控制。但是這兩種方法各有缺點。採用PWM調暗LED會造成EMI噪聲，並引起白光LED朝向藍色光譜的色彩偏移。可能是輕微的偏移，但可在敏感應用中檢測出。線性調節則會降低效率，並引起白光LED朝向黃色光譜的色彩偏移。至於哪種方法較優，業界至今尚未有共識。結果是飛兆半導體開發了最新的LED驅動器，能夠用其中一種或結合兩種方法來調校亮度。FAN5617使用充電泵架構來驅動三個並聯LED，並糅合了一個單線總線，讓用戶以線性或施加PWM信號來設置光強度。

就「集成式」 調光技術而言，北京思旺電子技術有限公司總裁裴石燕介紹，思旺電子近日推出的無電感Charge Pump型WLED驅動IC SE3362也採用了類似技術。SE3362內部設計有電流匹配控制電路，能有效控制LED電流，使每一路WLED的電流具有高的匹配度，以保證WLED 亮度的一致性。通過外部Rset電阻可對WLED電流設定，其亮度還可通過多種方式進行調節：
1. 使用一個直流電壓設置RSET管腳的電流，從而改變WLED電流，調節亮度；
2. 將PWM信號用作控制信號，通過佔空比調節亮度；
3. 將GPIO施於控制端，通過佔空比調節亮度；
4. 在RSET兩端並聯不同的轉換電阻，改變WLED電流調節亮度。
該驅動IC可同時驅動4顆並聯的WLED，最大電流達30mA/WLED，適合用來驅動手機、PDA、DSC和PMP等LCD屏的背光LED。

提升可操作性，閃光燈領域比拚人性化

對於閃光燈這一應用領域，光是效率的提升已不足以滿足設備廠商的胃口。隨著照相手機的普及，人們對照相性能的要求也越來越高。對於面向閃光燈應用的LED驅動器來說，可操作性是一個為其加分的性能，同時這也是眾多LED驅動廠商們努力的方向。

研諾邏輯近日推出的LED驅動器AAT1270為設計師提供了對閃光和電影模式操作的高靈活性控制，該產品可通過一個獨立的外部電阻對滿量程閃光LED電流進行設置。在電影模式應用時,缺省電流值的電流比設置為7.3:1，電影模式電流也可通過研諾邏輯專有的單線簡易串行控制(S2Cwire)接口編程而設為15個其它比率。此外，為了防止閃光LED熱損傷，AAT1270配置了用戶可編程安全計時器，它可在設定的時間長度內停止閃光活動，還有一個獨立的閃光燈支持引腳，以同時啟動閃光/閃光燈操作和安全計時器。最後，AAT1270還配置了一個異步閃光抑制接腳，在高電池需求期間可減少拍攝模式中的閃光電流。

為了提升用戶的照相體驗，恩智浦(NXP)半導體所發佈的高效照相手機LED閃光驅動器UBA3001則可在電池供電型手機中提供最大閃光效果輸出。增強的閃光性能可提高不良照明條件下的圖像質量，由此顯著改善用戶的視覺體驗。恩智浦UBA3001可為單顆高亮度 LED提供1安培電流，由於它具備自動升壓與降壓轉換功能，無論電池電量多少都可以獲得極好的閃光性能。該解決方案專為高要求的照相手機而設計，並提供一些專門的特性，如發射模式期間降低電流、自動關機、真正LED關機，以及不同應用下電流設置的完全控制，包括閃光燈、手電，以及「相機/視頻-開」的指示燈模式。

爭奪照明應用「潛力股」，力排效率障礙

凌力爾特公司電源產品市場經理Tony Armstrong認為，增長最快的LED驅動器集成電路市場是汽車前燈照明，從現在到2011年，年複合增長率將超過150%。一個流行的應用領域是很多汽車和卡車的儀表板背光照明、內部照明和剎車燈。豪華型汽車製造商正在越來越多地採用最新的固態LED照明技術，用這些更輕、更小和更耐用的器件提供內部和外部照明，以提高未來車型的美感。

針對各種照明應用，如何提高LED發光效率是LED驅動廠商們目前最為關注的話題。為了盡快推動LED照明市場的快速增長，各個廠商也相繼推出了一系列優秀的LED驅動產品。

聚積科技近日研發出的1.2A「定電流模式」高效率DC/DC轉換器MBI6650，利用了創新的Hysteretic PFM技術，除了能避開對音頻的干擾外，還可以在大電流的狀態下具有快速切換頻率，而在小電流時具有慢速切換頻率，使得MBI6650在輕載與重載的系統轉換效率分別高達85%和90%，大幅提升了LED照明系統運作上的效率，達到省電的效果。針對高功率LED照明的應用，該芯片的輸入電流範圍還擴增至 9~36V。此外，MBI6650內建的全方位保護措施及散熱片，能提高MBI6650運作時的穩定性與安全性。

除了提升發光效率，增加集成度也是廠商們的努力方向。美信(Maxim)今年推出的高效LED驅動器MAX16819和MAX16820僅需一個外部 MOSFET和少量無源器件，即可驅動高達3A電流的LED。每個器件均可以驅動多達6個串聯LED，提供從1W到25W以上的輸出功率，效率高達 94%。該系列驅動器所具有的高邊電流檢測功能使器件從本質上區別於標準降壓PWM控制器。由於其外部檢流電阻的壓降僅為200mV，從而降低了 MAX16819/MAX16820的功耗。此外，高邊電流檢測和集成的電流調節電路減少了外部元件數，同時可輸出的LED電流精度達±5%。 MAX16819和MAX16820無需使用外部電容，分別具有30%和10%的電流紋波。該系列產品適用於節能燈源以及汽車前後照明車燈。

雖然LED驅動市場前景可觀，卻仍然有一些技術方面的因素制約著其發展速度。Tony Armstrong指出，對於LED驅動技術來說，目前面臨的主要挑戰包括：1. 用可能低於、等於或高於負載電壓的電池電壓為一個或幾個LED串供電；2. 以大調光比高效率地對LED調光，同時在高和低亮度時保持顏色特性不變；3. LED驅動器高效率工作是關鍵要求，尤其是在驅動HB LED時更是這樣，因為所有未作為光輸出的功率都作為熱量耗散了。因此，各個半導體廠商在謀求LED技術更大發展的道路上，還有許多事情可以做。