伴隨照明需求的多樣化，LED照明由于其穩(wěn)定高效的特點在各類使用場景得到了廣泛的發(fā)展，其中LED照明驅(qū)動芯片技術(shù)和制程的持續(xù)更新迭代成為照明產(chǎn)品持續(xù)發(fā)力的關(guān)鍵器件。據(jù)高工產(chǎn)研LED研究所（GGII）統(tǒng)計，中國LED照明市場產(chǎn)值規(guī)模由2016年的3017億元增長到2020年的5269億元，年均復(fù)合增長率達到14.95%。預(yù)計2021年中國LED照明市場規(guī)模將達5825億元。
下面，就LED照明通用芯片和智能芯片展開敘述，介紹這兩大類照明驅(qū)動芯片的技術(shù)現(xiàn)狀和市場應(yīng)用格局。
1. 通用驅(qū)動芯片技術(shù): 集成度、可靠性和降低對電網(wǎng)干擾
通用驅(qū)動芯片技術(shù)發(fā)展的早期，一般僅要求實現(xiàn)照明恒流和簡單的保護功能。隨著照明需求的發(fā)展，通用驅(qū)動芯片技術(shù)不再滿足于基礎(chǔ)的LED照明需求，而是逐漸向著如何更好地提高芯片集成度、系統(tǒng)可靠性、減少對電網(wǎng)的干擾等方面發(fā)展。
歷史發(fā)展中的恒流**度等指標(biāo)成為通用驅(qū)動芯片合格與否的必要標(biāo)準(zhǔn)，而各個廠商面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)、衡量芯片先進性的指標(biāo)則指向了芯片集成度、可靠性以及降低對電網(wǎng)的干擾等需要投入更多科技人員、研發(fā)精力的研究方向。
|
存在的技術(shù)門檻
|
現(xiàn)狀與需求
|
技術(shù)突破方向
|
|
1.芯片集成度
|
芯片集成度越高，意味著產(chǎn)品差異性越大、生產(chǎn)成本更低、市場競爭力越高，也是*主要的技術(shù)門檻。
|
電路設(shè)計更復(fù)雜，封裝技術(shù)、制造工藝更先進
|
|
2. 系統(tǒng)可靠性
|
由于電網(wǎng)負載的啟甩和雷擊的感應(yīng)，從電網(wǎng)系統(tǒng)會侵入各種浪涌，有些浪涌會導(dǎo)致LED的損壞。因此LED驅(qū)動電源要有抑制浪涌的侵入，保護LED不被損壞的能力。
電源除了常規(guī)的保護功能外，*好在恒流輸出中增加LED溫度負反饋，防止LED溫度過高。
|
豐富系統(tǒng)異常狀態(tài)的檢測方式，集成耐高壓器件
|
|
3. 降低對電網(wǎng)干擾
|
PF與THD的指標(biāo)必須符合各國認證要求，若是不達標(biāo)，會造成對市電網(wǎng)絡(luò)的污染與干擾。
|
更高的PF，更低的THD
|
2. 智能驅(qū)動芯片技術(shù): PWM/模擬調(diào)光、低功耗和高兼容性
智能照明即照明的智能化，通過LED照明驅(qū)動芯片接口對LED燈亮度、色溫、色彩等進行調(diào)節(jié)，并集成Wi-Fi、藍牙等智能模塊，來實現(xiàn)對照明設(shè)備的智能化控制。
目前市面上的LED調(diào)光方式根據(jù)不同技術(shù)、不同協(xié)議分類頗多，總結(jié)下來可以把LED調(diào)光方式分為智能化可編程、MCU控制的智能調(diào)光技術(shù)和機械調(diào)光、不能MCU控制的可控硅調(diào)光和手動開關(guān)調(diào)光。各種調(diào)光方式都是在不同時期根據(jù)需要而相應(yīng)產(chǎn)生，故其適用對象和范圍也不同。
可控硅調(diào)光是采用可控硅切角技術(shù)進行調(diào)光的，屬于機械調(diào)光的一種，這種調(diào)光方式可追溯至白熾燈時代，是LED燈*早采用的調(diào)光方式，其憑借低成本優(yōu)勢在照明界稱霸多年。但也存在一定缺陷，在導(dǎo)通可控硅整流器件之前，電壓是急劇增加的，容易導(dǎo)致LC濾波器振蕩，從而引發(fā)可聞噪聲和頻閃的問題。
手動開關(guān)調(diào)光/切色利用在規(guī)定時間內(nèi)開關(guān)墻壁上的開關(guān)來達到調(diào)光/切色的目的。這種技術(shù)*早在在CFL節(jié)能燈具上使用，后來延伸到LED照明上，控制芯片同時完成恒流驅(qū)動和開關(guān)調(diào)光控制，方法簡單但只能按預(yù)先設(shè)定的亮度循環(huán)手動調(diào)節(jié)。
跟通用照明或普通調(diào)光不同，智能調(diào)光技術(shù)須集成Wi-Fi、藍牙、紅外、雷達、聲控等智能模塊，通過LED照明驅(qū)動芯片接口對LED燈亮度、色溫、色彩等進行手機APP、藍牙、紅外遙控遠程調(diào)節(jié)。
智能調(diào)光技術(shù)主要有三種方式，一種是PWM截波調(diào)光方式（Philips磚利），該方式實現(xiàn)簡單，調(diào)光深度好，但無法解決頻閃問題；另一種是模擬電平調(diào)光，該技術(shù)可以實現(xiàn)無頻閃調(diào)光，但調(diào)光深度無法做高；第三種則是PWM轉(zhuǎn)模擬調(diào)光方式，即通過芯片的電路設(shè)計技術(shù)，將外部輸入的PWM調(diào)光信號在芯片內(nèi)部轉(zhuǎn)換為模擬調(diào)光，同時解決頻閃和調(diào)光深度不足的問題。
除智能調(diào)光技術(shù)，鑒于智能產(chǎn)品的特性，下游廠商對智能驅(qū)動芯片能否保證智能產(chǎn)品的低功耗、高兼容性也提出了越來越高的要求。
|
存在的技術(shù)門檻
|
現(xiàn)狀與需求
|
技術(shù)突破方向
|
|
1. 低功耗
|
智能產(chǎn)品在待機狀態(tài)下功耗盡可能低。
|
通過復(fù)雜的電路設(shè)計，設(shè)置獨立的喚醒電路，保證其他電路睡眠時喚醒電路以極低功率工作。
|
|
2. 高兼容性
|
隨著智能產(chǎn)品功能的不斷豐富，智能驅(qū)動芯片要兼容更多的功能模塊。
|
不斷提高PWM調(diào)光頻率
|
總結(jié)
根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院和國元證券的研究報告，2019年、2020年，中國LED照明產(chǎn)品的產(chǎn)量分別約為120億只、132億只。結(jié)合LED照明市場規(guī)模的增長，預(yù)計2021年中國照明產(chǎn)品產(chǎn)量約為145億只。
在調(diào)光照明細分領(lǐng)域，智能調(diào)光產(chǎn)品總出貨量約為19億只，開關(guān)調(diào)光和可控硅調(diào)光產(chǎn)品基本均分余下份額。
隨著智慧城市、全屋智能等概念的提出，更智能化的照明體驗和應(yīng)用越來越受到關(guān)注。從LED照明產(chǎn)品市場分布可以看出，真正意義上的智能調(diào)光產(chǎn)品目前約占整個照明市場的13%左右，發(fā)展前景廣闊且智能驅(qū)動芯片屬于較為新興的技術(shù)領(lǐng)域，仍然存在需要進一步攻克的技術(shù)門檻，需要廣大芯片供應(yīng)商共同的努力和攻堅。
