目前，有關(guān)高亮度LED (發(fā)光二極管) 的市場(chǎng)分析統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)存在著巨大的差異。盡管預(yù)測(cè)存在分歧，但有一個(gè)趨勢(shì)是明確的，即：高亮度 (HB) LED市場(chǎng)將以一種驚人的速度迅猛成長(zhǎng)。根據(jù)法國(guó)Yole Development公司所做的預(yù)測(cè)，所有LED的市場(chǎng)規(guī)模將在2012達(dá)到103億美元。在這當(dāng)中，高亮度和超高亮度LED總共將占到約44.5億美元；幾乎是2007年7.83億美元市場(chǎng)規(guī)模的5.5倍 (基于封裝式LED)。

　　是什么支持了如此令人注目的成長(zhǎng)潛力？首先，LED的發(fā)光效率是白熾燈泡的10倍，以及熒光燈的2倍，因此，當(dāng)提供一個(gè)給定的光輸出量 (單位：流明)時(shí)，它所需的電能以及產(chǎn)生的熱量大幅度下降。隨著LED的進(jìn)一步發(fā)展，它從電能產(chǎn)生光通量的效率將繼續(xù)升高。其次，當(dāng)今世界非常重視環(huán)保，LED照明不需要操作、暴露和處置熒光燈泡中常見(jiàn)的有毒汞蒸汽。第三，白熾燈泡每1,000小時(shí)就需要更換，熒光燈泡的使用期限為10,000小時(shí)，而LED的壽命則長(zhǎng)達(dá)100,000小時(shí)以上。在大多數(shù)應(yīng)用中，這使得LED能夠被永久地嵌入在最終產(chǎn)品或系統(tǒng)中，而無(wú)需采用某種固定物。具體實(shí)例包括汽車(chē)中的車(chē)身面板或HDTV中的LCD顯示屏，因?yàn)樗鼈冊(cè)谄?chē)或HDTV的使用期限內(nèi)將永遠(yuǎn)不需要更換。此外，LED的面積和高度要比同類(lèi)替代方案小幾個(gè)數(shù)量級(jí)，而且可以制作成非常扁平的外形，因此能夠永久性地嵌入在汽車(chē)的內(nèi)部和外部裝置以及扁平的消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品中。另外，通過(guò)采用一種紅光、綠光和藍(lán)光 LED配置，還可以提供無(wú)限多種彩色光。LED的調(diào)光和接通/關(guān)斷操作速度之快遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了人眼的分辨能力，因而在背面照明HDTV及其他類(lèi)型的顯示器中實(shí)現(xiàn)了巨大的改善。如果沒(méi)有LED，高對(duì)比度比和高分辨率清晰型LCD HD TV將無(wú)法成為現(xiàn)實(shí)。

　　然而，照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)師所面臨的最大挑戰(zhàn)之一是：如何優(yōu)化最新一代LED的所有優(yōu)勢(shì)？由于LED通常需要一個(gè)準(zhǔn)確而高效的DC電流源以及一種調(diào)光方法，因此，必須設(shè)計(jì)LED驅(qū)動(dòng)器IC，以在眾多應(yīng)用中滿足這些要求。電源解決方案必須具備高效、功能堅(jiān)固性、緊湊和成本效益性等特點(diǎn)?？梢哉f(shuō)，對(duì)于 LED驅(qū)動(dòng)而言，汽車(chē)應(yīng)用和大型HDTV LCD顯示器的背面照明應(yīng)用是其所面臨諸多極苛刻應(yīng)用當(dāng)中的兩個(gè)。由于LED在汽車(chē)應(yīng)用中所擁有的綜合優(yōu)勢(shì)，它們已經(jīng)被各種汽車(chē)照明形式全面采用，從車(chē)前燈到儀表盤(pán)/導(dǎo)航裝置背面照明以及普通的車(chē)身內(nèi)部/外部照明等一應(yīng)俱全。傳統(tǒng)上一直由CCFL (冷陰極熒光燈) 來(lái)提供的LCD HDTV背面照明應(yīng)用正在逐漸地被規(guī)模較大、能夠以單獨(dú)的LED串來(lái)調(diào)光的高亮度LED陣列所取代，從而實(shí)現(xiàn)了非常精準(zhǔn)的局部調(diào)光。與采用CCFL背光源的傳統(tǒng)HDTV相比，這使得對(duì)比度比提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)。如前文所述，由于具有局部調(diào)光能力和超快的響應(yīng)時(shí)間，因此可以實(shí)現(xiàn)LED亮度的即時(shí)調(diào)節(jié)，從而消除了在CCFL背光照明HDTV固有的運(yùn)動(dòng)圖像模糊這一長(zhǎng)期存在的棘手問(wèn)題。

　　汽車(chē)LED照明

　　諸如小外形尺寸、低功耗和快速接通時(shí)間等優(yōu)勢(shì)開(kāi)創(chuàng)了高亮度LED被當(dāng)今汽車(chē)所廣泛采用的局面。LED在汽車(chē)中的初始應(yīng)用是中央高架停車(chē)燈 (CHMSL)；這些應(yīng)用使用紅光LED來(lái)提供一個(gè)非常扁薄的照明陣列，該照明陣列易于安裝，而且永遠(yuǎn)不需要更換。

　　傳統(tǒng)上，白熾燈泡是最為經(jīng)濟(jì)的光源，而且仍然被許多汽車(chē)所采用。然而，隨著可用照明空間的日益縮小以及對(duì)照明光源使用壽命要求的不斷提高，在許多應(yīng)用中，由LED所提供的燈光色彩和精簡(jiǎn)型設(shè)計(jì)方案正在迅速取代白熾燈泡。信息娛樂(lè)系統(tǒng)中的傳統(tǒng)CCFL-LCD背面照明被白光LED陣列所取代的現(xiàn)象正變得越來(lái)越普遍，后者提供了更加精準(zhǔn)且可調(diào)的背面照明以及將輕松超越汽車(chē)壽命的使用期限。更有甚者，人們還在利用一種電“可操縱”型高電流LED陣列來(lái)開(kāi)發(fā)車(chē)前燈 (見(jiàn)圖1)，而該領(lǐng)域一直是被鹵素/氙燈絲設(shè)計(jì)所把持的。幾乎所有的汽車(chē)照明應(yīng)用 (包括車(chē)身內(nèi)部/外部照明和背光照明應(yīng)用) 都將逐步過(guò)渡為采用LED。在該環(huán)境中使用LED的好處具有諸多積極的含意。首先，它永遠(yuǎn)不需要更換，因?yàn)槠溟L(zhǎng)達(dá)100,000小時(shí)以上的固態(tài)壽命 (服役年限：11年半) 比汽車(chē)的使用壽命還要長(zhǎng)。這使得汽車(chē)制造商能夠把它們永久性地嵌入“車(chē)艙內(nèi)”的照明系統(tǒng)中，而無(wú)需像以往那樣留有用于更換燈絲燈泡的入口。由于LED照明系統(tǒng)不需要白熾燈泡所要求的安裝深度或面積，因此還可使汽車(chē)的造型發(fā)生引人注目的顯著變化。

　　圖1示出了近期投產(chǎn)的Lexus LS600h LED車(chē)前燈。Audi (奧迪) 公司的R8和GM公司的Escalade擁有類(lèi)似的選項(xiàng)。所有這些車(chē)輛的總體照明配置都是相似的。每個(gè)車(chē)前燈部件包含5種專(zhuān)為所有照明要求而優(yōu)化的LED 光束，這些光束包括：近光、遠(yuǎn)光、彎道光、晝間行駛燈和轉(zhuǎn)向信號(hào)，它們?nèi)慷加蒐ED來(lái)提供。標(biāo)準(zhǔn)光束一般將需要35W至50W的功率。聽(tīng)起來(lái)好像并不太多，但請(qǐng)不要忘記：LED提供的光通量是鹵素?zé)舻?0倍，因此50W LED的光輸出與500W鹵素?zé)羰窍喈?dāng)?shù)?。遠(yuǎn)光所需的功率與標(biāo)準(zhǔn)光束相同或稍高，而彎道光、晝間行駛燈和轉(zhuǎn)向信號(hào)將需要較少的功率。這些光束均可利用單個(gè) HB LED驅(qū)動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)，這就是凌力爾特公司的LT3755。由于電能消耗有可能超過(guò)200W，可見(jiàn)采用發(fā)熱量極少的高效率LED驅(qū)動(dòng)器是何等的重要。

　　圖1：HB LED Lexus LS600h車(chē)前燈/轉(zhuǎn)向信號(hào)/行駛燈

　　汽車(chē)LED照明的設(shè)計(jì)參數(shù)

　　為了確保最佳的性能和長(zhǎng)久的工作壽命，LED需要一個(gè)有效的驅(qū)動(dòng)電路。這些驅(qū)動(dòng)電路必須能夠從相當(dāng)苛刻的汽車(chē)電源總線獲取工作電源，而且還應(yīng)兼具成本和空間“效益性”。為了維持其長(zhǎng)久的工作壽命，一定不得超過(guò)LED的電流和溫度限值。

　　大多數(shù)車(chē)前燈應(yīng)用都需要大約50W的LED電流。凌力爾特的LT3755專(zhuān)為服務(wù)于此類(lèi)應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它能夠把汽車(chē)總線電壓 (標(biāo)稱值為12V) 提升至高達(dá)60V，以驅(qū)動(dòng)多達(dá)14個(gè)串聯(lián)的1A LED。

　　圖2描繪了LT3755的效率 (可高達(dá)93%)。這一點(diǎn)極其重要，因?yàn)樗獬藢?duì)任何功率元件進(jìn)行散熱的需要，從而實(shí)現(xiàn)了非常緊湊的占板面積。雖然圖2中的電路是升壓模式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但 LT3755運(yùn)用了獨(dú)特的高壓側(cè)電流檢測(cè)設(shè)計(jì)，因而使其還能夠根據(jù)應(yīng)用的特殊要求而被配置成升壓、降壓模式、降壓-升壓模式或反激式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

　　圖2：LT3755電路的效率曲線

　　LT3755從一個(gè)內(nèi)部調(diào)節(jié)7V電源來(lái)驅(qū)動(dòng)一個(gè)低壓側(cè)外部N溝道MOSFET。固定頻率、電流模式架構(gòu)在一個(gè)很寬的電源和輸出電壓范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定和精準(zhǔn)的運(yùn)作。LT3755提供了一個(gè)恒定電流源，LED驅(qū)動(dòng)器IC要想在輸入電壓不穩(wěn)定的情況下實(shí)現(xiàn)恒定的LED亮度，這是必不可少的。在汽車(chē)應(yīng)用中，這一點(diǎn)特別重要，原因是輸入電壓會(huì)由于在諸如“冷車(chē)發(fā)動(dòng)”和“負(fù)載突降”等過(guò)程中遇到的瞬變而發(fā)生巨大的擺動(dòng)。LT3755的最大輸入電壓為40V，這令其即使在主汽車(chē)總線承受40V瞬態(tài)電壓的情況下 (這在負(fù)載突降條件下是很常見(jiàn)的) 也能夠調(diào)節(jié)LED電流和電壓。

　　一個(gè)參考于地電位的電壓反饋引腳充當(dāng)眾多LED保護(hù)功能電路 (例如：開(kāi)路LED保護(hù)) 的輸入，并可使轉(zhuǎn)換器起一個(gè)恒定電壓源的作用。一個(gè)頻率調(diào)節(jié)引腳允許用戶在100kHz至1MHz的范圍內(nèi)進(jìn)行頻率設(shè)置，以優(yōu)化效率和性能，同時(shí)最大限度地縮減外部元件尺寸。如果需要進(jìn)行外部同步，則可使LT3755-1版本在其整個(gè)100kHz至1MHz的頻率范圍內(nèi)同步至一個(gè)外部時(shí)鐘。

　　LT3755的True ColorTM PWM調(diào)光功能實(shí)現(xiàn)了高達(dá)3000:1的調(diào)光比，而發(fā)射光的色彩無(wú)變化 (見(jiàn)圖3)，從而使得能夠利用PWM的占空比來(lái)對(duì)LED車(chē)前燈進(jìn)行經(jīng)常性的調(diào)節(jié)，以適應(yīng)各種環(huán)境條件。由于凌力爾特的高電流LED驅(qū)動(dòng)器是電流模式穩(wěn)壓器，因此它們并非直接調(diào)節(jié)電源開(kāi)關(guān)的占空比，而是由反饋環(huán)路負(fù)責(zé)在每個(gè)周期中控制開(kāi)關(guān)中的峰值電流。與電壓模式控制相比，電流模式控制改善了環(huán)路動(dòng)態(tài)特性，并提供了逐周期電流限制。

　　圖3：True Color PWM調(diào)光

　　HDTV背面照明

　　雖然看似并無(wú)關(guān)聯(lián)，但汽車(chē)中的信息娛樂(lè)和導(dǎo)航顯示器的LED背面照明卻刺激了具高調(diào)光比的HB LED背光源的應(yīng)用，汽車(chē)內(nèi)部各種各樣的環(huán)境照明條件使得寬調(diào)光比范圍成為必需，而在HDTV應(yīng)用中，這也是產(chǎn)生彩色的最大動(dòng)態(tài)范圍所需要的。

　　成長(zhǎng)速度最快的消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品市場(chǎng)之一是平板HDTV。由于消費(fèi)者需要屏幕較大的HDTV和較高的分辨率，因此這種需求