Marvell全系统智能LED方案助力LED照明迈入大众市场

    刚刚过去的2011年被LED业内人士形象的称为“闹腾的LED”，中国LED市场险象环生，欧美厂商率先敲响营收季减预警，巨头抢滩中国LED照明市场，LED芯片步入“量涨价跌”通道，钧多立“闪电倒闭”引发连锁反应，淘汰白炽灯“揭开面纱”，LED企业上演年终IPO上市潮。价格战、品质战混为一谈，上下游之间模糊不清，到处都是红海。

    有业内人士说，2011年LED库存过大，会使2012年的市场不如2011年。对此观点，Marvell公司全球技术行销高级经理Lance Zheng有不同看法，“国内装机量非常多，这个是造成产能过剩的原因，但提高光效会是刺激LED行业发展的非常好的方式，因为光效一提高所用的LED数量就会小，因此能降低成本，促进LED市场发展。至于说2012年整个产业应该还是保持增长，这里的亮点就是LED照明。”他在深圳易维讯公司举办的“2012产业和技术展望媒体研讨会”上这样表示。

    2012是LED照明市场起飞的关键年

    Lance指出，2011年整个照明市场增长超过 40%，随着各国在今年开始逐步淘汰白炽灯，2012年成为LED照明市场起飞的关键年，LED灯泡、灯具成长会非常好，特别是商业照明，成长尤其迅速，未来随着LED芯片价格和相关零部件价格的下降，成长将会进一步加速。

    他指出，虽然中国市场对LED灯泡需求还没有欧美那么大，普及可能要慢几年，但有一点要注意，LED灯泡制造70%在中国，研发能力也很强，很多是销往欧美等国。因此，中国在推动LED照明向大众市场普及的过程中将扮演重要角色。

    不过，虽然前景光明，但LED光源以及驱动成本仍非常高，因此LED灯价格仍比较昂贵，这也是LED照明迟迟不能迈入大众市场的原因。2012年，LED照明厂商要如何突破重围，为大众市场的LED照明带来曙光呢？

    “将创新应用于LED驱动器从而以更低的成本提供高能效和高品质光输出，推动LED照明的大规模普及是Marvell的使命。”Lance介绍说，“Marvell拥有很多先进的LED驱动技术，并且这些LED驱动芯片是建立在模数混合的架构上。另外Marvell有最领先的无线通讯技术，可以和LED照明控制结合在一起，向客户提供全套系统设计，可帮助中国厂商以最低的BOM成本、最佳的性能优势以及最快速度实现LED照明产品的推广。”

图1：Marvell全球技术行销高级经理Lance Zheng看好2012年LED照明市场

    独有DSP内核 + OTP深度调光曲线调整

    Marvell针对LED照明市场最新推出的高度集成的88EM8183 LED驱动器IC采用了Marvell独特的混合信号架构和先进的调光控制技术，提供高品质光输出且调光性能可与白炽灯媲美。可平滑地实现低至1% LED电流的深度调光，相比之下，同类LED驱动器解决方案一般仅能实现10%至20%的调光。以这种幅度调光，人眼感觉不到光强有很大的变化，因此88EM8183显著提高了性能。

    所谓混合架构就是每个芯片里面都有DSP内核，可以固化算法。除了DSP内核，芯片内部还有一个OTP用以存储少量参数值，可以根据不同需要，调整调光曲线。

    Lance 透露：“最初我们设计芯片的时候，是根据美国国家电气制造商协会SSL 6（NEMA SSL 6）调光标准进行的。在这个标准里面，对调光曲线没有定义，但是定义了一个范围，在这个范围的中间有一条曲线，要求就是最好能做到和白炽灯曲线相吻合。我们采取的措施是在通过内置OTP以及外部DIM电阻结合，调整调光的线性度向白炽灯曲线靠近，这样可以做到非常深度（低至1%），相比之下，同类LED驱动器解决方案一般仅能实现10%至20%的调光。所以说这个曲线是相当不错的。”

    88EM8183与超过110种不同的LED调光器兼容

    消费者用LED节能灯取代白炽灯等传统照明解决方案的同时，也希望得到同样或更好的照明体验。不幸的是，他们常常发现LED灯在调光能力上有问题，因此觉得LED灯几乎不能调光或调光时会闪烁。很多LED灯与家中已安装的壁式调光器也不兼容。Marvell最新的88EM8183深度调光单级交流/直流LED驱动器IC为OEM厂商和ODM厂商提供了兼容性最广泛的调光解决方案，该IC与全球市场上绝大多数调光器都兼容，而且提供卓越的光输出质量，可提高消费者的满意度，减少退货。

    据悉，为了确保88EM8183 IC的调光兼容性，Marvell工程师与照明控制行业的领导者Lutron公司紧密合作，测试了Lutron提供的各种调光器，其中包括C•L系列调光器，该系列调光器可同时用于LED和传统照明灯。

    BOM材料减少一半

    此外，88EM8183可实现将LED驱动器所需组件数减少一半以上，从而极大地减小了所需的电路板面积，因此能够帮助OEM和ODM适应各种外形尺寸的LED灯，例如A19、PAR、BR、GU10和Candle，而且不会有损调光性能。

图2：A19 LED球泡灯驱动方案

    如上图3所示，Marvell的全系统参考设计板总共只需33个元件，相比之下，目前市面上流行的方案多达70多个元器件。这样整体方案的成本可以降低30-40%。而用88EM8183驱动，单面PCB就可以做到，可靠性自然也提高了。除此之外，相比其他公司接近80%的效率，Marvell 88EM8183能达到85%；并提供高与0.95的PF以及低于20%的THD。“美国一些电力公司对谐波失真小于20%的方案会有补贴，THD小，无形中也给终端客户降低了购买成本。”他表示。

    88EM8801：第一款双通道智能LED驱动芯片

    不久前，Marvell还推出了全球第一款双通道智能LED驱动芯片88EM8801，可用于开发通用消费类市场目前还较昂贵的更高端照明产品，还可减少实现高端照明功能所需的工程投入，加快高品质专业和消费类LED照明技术的大规模市场应用步伐。

    88EM8801是同类产品中第一款可处理双通道LED的驱动器，具有多种独特的差异化特性。该芯片内置四个大功率MOSFET、一个I2C接口和一个OTP存储器块，可以精确和有效地进行每个LED串的电流控制。这是通过在OTP存储器写入校准和补偿数据或通过经由PWM和I2C接口的调光控制信号来实现的，可达到产品光输出的一致性。由于高集成度，88EM8801省去了诸如MOSFET和整流二极管等大部分外部元件，极大地节省了材料清单（BOM）成本和电路板空间。此外，88EM8801配置了双通道同步整流降压拓扑结构，可提供高达95%的效率。

    除了可减小LED驱动电路的尺寸、降低设计复杂度和成本外，智能的88EM8801在带来高品质光输出的同时降低了LED元件开销，这部分成本一般占据LED灯泡总成本的60%。凭借Marvell的双通道驱动技术，可混合和控制不同颜色的LED，以实现很高的色显指数（CRI）和光效。

图3：Marvell针对88EM8801提供的demo板

    独创的全系统智能LED照明平台

    Marvell新型智能LED照明平台体现了Marvell对绿色照明应用的前瞻性眼光，它的目标是为OEM提供一个完整的软硬件解决方案，使得他们可以用更少的时间和更低的成本来开发产品并投入市场。同时，该平台是一个绿色节能方案，它包含了基于Marvell的创新LED驱动芯片的发光二级管（LED）照明组件以及ZigBee网络、ZigBee/WiFi无线网关以及智能照明软件。这些组件共同提升系统能效，并保证高质量LED照明以促进环保和便捷的生活方式。

图4：Marvell智能 LED照明管理平台示意图

    Marvell智能 LED照明管理平台提供了完全集成的LED照明和无线控制系统，因此不论是易用性的提升还是安装成本的降低都趋向于极致，大大简化了使用和维护难度，使得非专业人员也能轻松应对。该平台的一大特色是允许终端用户可以使用智能手机和平板电脑方案，使他们可以方便地从任何地方管理、分析并维护一个更具性价比的数字照明方案。

    这种智能LED照明平台可以显著地节约商业和住宅用电。并且随着新的LED照明应用的推出，用户还可以添加更多安全功能以及增强远程管理的体验，如高质量的照明调整、气氛和现场的控制等。

    图5：Marvell中国区市场部经理关振源在现场演示用手机通过WiFi对LED灯调光<