訪德州儀器中國區(qū)電源產(chǎn)品業(yè)務(wù)拓展工程師吳濤
日前,記者就LED驅(qū)動技術(shù)及LED產(chǎn)品專訪了德州儀器(TI)中國區(qū)電源產(chǎn)品業(yè)務(wù)拓展工程師吳濤,吳濤表示一致性是最重要的因素,不光是對LED燈芯片來講,對LED驅(qū)動器控制電流也有一致性的問題。此外30nS BLANK脈沖寬度是另一個很重要的指標(biāo)。
您認(rèn)為LED驅(qū)動IC的關(guān)鍵技術(shù)在哪里?難點(diǎn)又是哪里?
吳濤:精度是個很重要的技術(shù)指標(biāo),嚴(yán)格來講通道間的電流誤差精度和芯片間電流的誤差精度對LED是很重要的指標(biāo),給LED電流大一點(diǎn)小一點(diǎn)顏色都會不一樣,比如紅色讓它亮一點(diǎn)暗一點(diǎn)就會有鮮紅色和暗紅色,如果LED驅(qū)動器控制的電流不是本身畫面要求的電流,畫面的顏色就會走樣,顏色會失真。
貴公司是如何解決該技術(shù)難點(diǎn)的?
吳濤:精度的問題:因?yàn)長ED畫面是彩色畫面,必須保證畫面顏色、圖象不失真。很多因素都會影響到顏色的失真度。比如給LED 15mA,它的發(fā)光強(qiáng)度是不是一致。對LED燈芯片來講有一致性,對LED驅(qū)動器控制電流也有一致性的問題,很多因素都會決定led顯示屏畫面顯示質(zhì)量如何。從TI角度來講,我們既然做的是LED驅(qū)動器,就要把LED驅(qū)動器相關(guān)指標(biāo)做到最好,目前我們提供的典型值指標(biāo)正負(fù)0.6%或正負(fù)1%,都是很高的指標(biāo),業(yè)界基本都是正負(fù)1.5的樣子。
另一個很重要的指標(biāo)-30nS BLANK脈沖寬度:TI推的LED驅(qū)動IC-TLC59282的BLANK可以讓LED只開30nS,意味著LED發(fā)光強(qiáng)度可以很低,也就是說如果我們把黑色和白色之間分為若干等份的話,可以分6萬多階真彩色,一個LED燈只開30nS的話,它其實(shí)接近黑色,但不是黑色的狀態(tài),也就是說我們可以把整個色階拉得很均勻,讓整個顯示畫面是一個很均勻的畫面。目前在業(yè)界來講,我們看到其它家做到的指標(biāo)都基本在60—70nS。(可能大家對于nS那么窄的脈沖寬度能起什么作用可能不是很理解。我們可以結(jié)合這個指標(biāo)來看,35MHz的Clock數(shù)據(jù)傳輸速率,就是30M對應(yīng)的頻率是30nS左右。1M是1000nS,35M其實(shí)是不到30 nS的周期。當(dāng)然不是所有的顯示屏都用到這么高的傳輸速率,如果20MHz,它的時鐘周期是50nS的話,其實(shí)就讓OE寬度最小做到50nS才能滿足它的需要。)
公司在LED驅(qū)動技術(shù)方面,還有哪些獨(dú)特的技術(shù)?
吳濤:2011年新春伊始,TI在北京隆重推出一款帶 4 通道分組式延遲的串行控制 16 通道恒流LED 驅(qū)動器TLC59282,可顯著簡化視頻顯示、留言板、娛樂照明和 LED 指示燈等 LED 顯示應(yīng)用的設(shè)計工作。TLC59282 可通過對 LED 輸出開關(guān)進(jìn)行擺動處理來最大限度降低同步開關(guān)噪聲,從而進(jìn)一步降低峰值開關(guān)電流瞬變以促進(jìn) LED 模塊中低成本雙層印刷電路板 (PCB) 的布線。如果采用傳統(tǒng)的多通道 LED 驅(qū)動器,就必須采用四層 PCB 布線來避免開關(guān)瞬變在輸出消隱期間破壞串行數(shù)據(jù)通信路徑。除了降低電磁噪聲之外,TLC59282 還支持極高的通道間與芯片間精確度,能夠有效確保為每個 LED 串提供均勻電流。如遇了解更多詳情,敬請?jiān)L問:www.ti.com.cn/tlc59282-pr
TLC59282 的主要特性及優(yōu)勢:
輸入電壓范圍:3.0V~5.5V;
LED 通道耐壓高達(dá) 17 V;
四通道分組延遲可最大限度地降低同步開關(guān)噪聲;
可級聯(lián)的串行通信協(xié)議使顯示處理器能在同一串行總線上控制多個 LED 驅(qū)動器。高精度電流匹配則有助于在多個 LED 串之間實(shí)現(xiàn)均勻的亮度;
通道間的電流誤差精度:+/-0.6%(典型值);
芯片間的電流誤差精度:+/-1(典型值)。
30 納秒BLANK脈沖可在多路復(fù)用應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)非常高的刷新率。
目前做驅(qū)動IC的廠商很多,那么如何才能脫穎而出,取得客戶的信任。
吳濤:首先,TI具有廣泛的產(chǎn)品線。TI LED照明解決方案包括:從AC到DC的LED解決方案,有TSP9系列的LED驅(qū)動器,主要針對住宅、街道照明,還有針對商用和戶外照明UCC28810的解決方案。線性的AC/DC LED照明解決方案上,我們只是提供一個電源變換的芯片。還有一系列開關(guān)類型的,有降壓型的,還有升降壓型的,還有升壓型的,比如做戶內(nèi)照明就要把電壓降下來,那么TPS62110、TPS54160就能做這樣的事情。電腦或電視機(jī)的背光里通常是用升壓型的芯片,因?yàn)樗麄兺ǔJ?2或24V的電源,需要的電壓是50V、60V,我們用升壓芯片把電壓升上去。升降壓型的芯片一般用在投影儀上,目前大量的應(yīng)用在Picco的投影儀,因?yàn)镻icco的投影儀是采用電池來供電的,電池的電壓范圍比較寬,從3V—4.2V。而LED正向?qū)▔航狄话闶窃?.3到3.6伏之間,所以為了讓電池能得到一個最大化的應(yīng)用,所以要采用一個升降壓的芯片使它在3.6v到4.2v保持降壓的方式,在3v時候就是升壓的方式。因此需要有升降壓的芯片做LED的驅(qū)動。還TLC59282做標(biāo)牌的顯示屏,LED的標(biāo)牌主要是指文字屏,顯示的都是文字,比如銀行打出來的每年的利率,每種外幣的兌換匯率,在火車站里有屏幕翻動,哪個車在哪個候車室,屬于文字的標(biāo)牌,銀行會放滾動條顯示銀行都有什么業(yè)務(wù)。LED彩色顯示屏是顯示廣告、動畫的,以戶外為居多。這種應(yīng)用就用到TLC59的LED驅(qū)動器。TI除了模擬的解決方案,還有數(shù)字解決方案。TI還有照明通訊或控制的解決方案,不僅僅是LED驅(qū)動,還有一些輔助性的解決方案。比如說電力線通訊,電力載波通訊通過電力來控制LED燈的開關(guān)或狀態(tài)。
TI 多種LED照明解決方案針對LED各種不同的應(yīng)用。比如針對普通的照明或者汽車照明,街道照明,TV或電腦白光的LED驅(qū)動,包括今年在中國推的TLC59282,針對的就是標(biāo)牌或者LED彩色顯示屏的方式。LED的應(yīng)用還包括投影儀,現(xiàn)在有很多用DLP技術(shù)做的投影儀,他們都需要LED燈源,這個燈源也需要LED驅(qū)動器來驅(qū)動,LED的應(yīng)用是非常廣泛的,TI有很多技術(shù)來支持這個LED應(yīng)用,不管是AC往DC轉(zhuǎn)的方式還是DC往DC轉(zhuǎn)的方式。從控制上講可以用傳統(tǒng)的模擬控制,也可以用數(shù)字芯片做LED芯片驅(qū)動控制。TI在美國設(shè)立了LED實(shí)驗(yàn)室專門針對LED的應(yīng)用和發(fā)展做一些前瞻性的研究,做一些產(chǎn)品的規(guī)劃,在中國也有針對LED應(yīng)用的研發(fā)團(tuán)隊(duì),以期快速滿足客戶在技術(shù)上的支持需求。
同時,TI除了提供高性能解決方案,TI還具有很廣泛的實(shí)際應(yīng)用知識,在應(yīng)用上,我們也可以幫助客戶來選擇合適的LED驅(qū)動,甚至跟客戶一起合作來開發(fā)針對某些應(yīng)用的LED驅(qū)動器。我們在跟國外的一些大客戶和國內(nèi)客戶發(fā)展、合作方向來看是一個比較明確的方向,也就是說我們針對這個市場,如果有一些好的想法可以提供我們的能力,幫他開發(fā)出一款芯片實(shí)現(xiàn)他的想法。
您認(rèn)為2011年LED最有前景的市場將是哪些?我們根據(jù)此市場的發(fā)展策略是什么?
吳濤:目前國內(nèi)LED較為成熟的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)榻ㄖ坝^照明,大屏幕顯示,交通信號燈,指示燈,手機(jī)及數(shù)碼相機(jī)等用小尺寸背光源,太陽能LED照明,汽車照明,特種照明及軍用等,其中建筑景觀照明是我國LED最大的應(yīng)用領(lǐng)域。在未來市場中,中大尺寸LCD背光源、道路照明、室內(nèi)普通白光照明和其它一些新興前沿市場將會取得蓬勃發(fā)展。從中長期來看,通用照明市場預(yù)計將成為 LED 需求的強(qiáng)大推動因素。據(jù)估算,2010 年該市場的出貨量占總體 LED 市場的 18.4% (數(shù)據(jù)來源:iSuppli,2000 ~ 2010 http://www.globalsca.com/news/news.aspx?noid=27936)。
(1)中大尺寸LCD背光源:筆記本電腦、液晶顯示器、液晶電視(LCDTV)三大中大尺寸LCD面板,已被業(yè)界廣泛認(rèn)為是繼手機(jī)背光的成熟穩(wěn)定應(yīng)用后,LED背光正在進(jìn)入的巨大新興市場。我國已成為手機(jī)、電腦與電視生產(chǎn)與消費(fèi)大國,巨大的潛在需求給國內(nèi)LED廠商的發(fā)展提供了巨大的開拓市場空間。
(2)道路照明:LED 路燈是半導(dǎo)體照明最終進(jìn)入千家萬戶的功能性照明的第一步,用LED路燈替代傳統(tǒng)路燈,一盞每年可節(jié)電1000度。我國用于城市道路照明的路燈市場潛力巨大。此外,隧道燈市場潛力也很巨大,全國隧道總長近5000公里,上海擬建設(shè)的連接崇明島的隧道9公里。
(3)室內(nèi)普通白光照明:隨著LED性能的不斷提高和價格持續(xù)降低,節(jié)能環(huán)保的LED將逐步進(jìn)入通用照明領(lǐng)域。特別在公共照明場所,由于需要不間斷的照明,預(yù)計這些場所將率先采用白光LED作為普通照明。此外,在節(jié)能環(huán)保的巨大壓力下,國外政府采取相關(guān)政策鼓勵和推廣LED照明產(chǎn)品應(yīng)用。中國是世界照明電器生產(chǎn)和出口大國,2006年行業(yè)產(chǎn)值1600億元,出口100億美元,每年以20%以上速度增長,若LED技術(shù)與成本滿足照明要求,我國在良好的照明產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)上,很有可能成為LED照明燈具生產(chǎn)和出口大國。(數(shù)據(jù)來源:China SLL 2007)
(4)其它新興前沿市場:作為一種清潔能源,LED技術(shù)運(yùn)用領(lǐng)域?qū)絹碓綇V泛。在一些新興的領(lǐng)域也會有用武之地,諸如:農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用人工光源、醫(yī)療用光源、博物館文物展示照明以及航空照明光源等等。
TI將繼續(xù)憑借針對LED多種應(yīng)用的廣泛的LED解決方案,同時加大對中國市場的技術(shù)支持力量,憑借在LED應(yīng)用中積累的系統(tǒng)知識,為更多客戶提供或開發(fā)更高性價比的芯片,幫助中國客戶在此新興市場上不斷發(fā)展。
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