智能照明市場的爆發帶動國產驅動IC廠商快速崛起

在當今時代，消費者對LED燈的需求不再是簡單的照明，而是向調光、調色、遠控、節能環保等智能化、個性化方向轉變。據有關文獻分析，LED智能化無級調光照明燈比普通的LED燈節能40%以上，且壽命延長3倍以上。隨著AIoT技術深入發展，LED照明的智能化轉型正在加速，未來將成為家居照明的主流方式。

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據市場公開數據顯示，2021年中國智能照明行業市場規模已由2017年147億元快速提升至350億元，同比增長21.65%，這已經是第五個年頭保持兩位數增長。雖然智能照明興起的時間較短，但市場規模一直保持快速增長的態勢，有著廣闊的前景和發展機會。

智能照明向混合調光進階，體驗更佳

智能照明行業自上世紀90年代進入中國市場以來，其最大的變化表現在調光功能上。傳統燈具沒有所謂的調光，只是簡單的亮滅控制，而現在高端的智能照明可以根據自然光的強弱變化實時動態地調節，給予人眼最舒適的亮度和色溫。

目前智能照明主流的調光方式有三種：可控硅調光、脈沖寬度調制（PWM）調光和模擬調光。

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可控硅調光：成本雖低，但存在噪聲和頻閃痛點

可控硅調光是采用可控硅切角技術進行調光的，簡單地說就是將輸入電壓的波形通過導通角切波之后，產生一個切向的輸出電壓波形，從而改變電流的有效值，以此實現調光的目的。這種調光方式可追溯至白熾燈時代，是LED燈最早采用的調光方式，其憑借低成本優勢在照明界稱霸多年。但也存在一定缺陷，在導通可控硅整流器件之前，電壓是急劇增加的，容易導致LC濾波器振蕩，從而引發可聞噪聲和頻閃的問題。

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PWM調光：精度高，但頻閃依然存在且應用受限

脈沖寬度調制（PWM）調光也稱為數字調光，最早由Philips照明提出，其主要是通過不同的脈寬信號，調整開關管導通與截止的時間，改變平均輸出電壓的大小，從而實現0~100%的調光。以供電電壓5V為例，在周期內開關管導通時間占比為75%，截止時間占比為25%時，此時輸出電壓為3.75V，亮度只有全亮狀態的75%。這種調光方式精確度很高，且不會產生色譜偏移，不過在低頻運行環境下會產生頻閃問題，因此在實際應用中還是面臨諸多限制。

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模擬調光：有效解決噪聲及頻閃問題，但調光范圍有限

模擬調光通過電阻分壓連續改變輸出電流值來調節光源的亮度，從而實現對LED的線性調光。不過模擬調光的范圍不能做到全覆蓋，通常僅能達到15%-100%，但它不會產生可控硅調光和PWM調光的噪聲和頻閃問題。

PWM轉模擬調光：完美實現全范圍調光，并優化解決頻閃和噪聲問題

現在更為先進的調光方式是模擬調光與PWM調光相結合，這是現有調光技術的一個顯著提升，兩種調光方式無縫結合可以實現全范圍調光功能，而又不存在頻閃和噪聲的問題。業內知名的模擬與數?；旌?a target="_blank">IC公司美芯晟就是率先采用這種調光方式，它通過數字技術及DAC技術相結合，把外部輸入的PWM調光信號的占空比信息轉換為內部模擬控制變量，從而實現全程模擬調光。值得注意的是，美芯晟的PWM轉模擬調光技術在解決頻閃和噪聲的問題上，還進一步提高了調光深度和調光分辨率，用戶反饋視覺效果比以往的調光方式更好。

國內智能照明技術不斷突破，第一梯隊快速崛起

目前，智能照明驅動芯片的主要技術發展方向包括：高調光深度、低待機功耗、無頻閃、無噪聲、高兼容性等。

高調光深度

在調光深度方面，最早的智能照明驅動芯片只能把調光深度做到百分之一，隨著終端消費者對調光效果要求的不斷提升，推動智能照明驅動芯片設計廠商不斷推出支持更高調光深度的智能照明產品?，F在調光深度已經提高至千分之一，未來向萬分之一的目標前進。

低待機功耗

在待機功耗方面，為了滿足用戶在任意時間都能啟用，智能照明使用APP關機后會進入待機狀態，此時仍需要一定的電流維持，也因此產生功耗問題。待機電流越低，則功耗越低，通常要求待機電流＜100μA。

高兼容性

在兼容性方面，智能照明要滿足用戶多場景需求，在調光調色的基礎上，還需要搭配通信模塊（藍牙、WiFi）、數據采集模塊、遠程控制模塊等。智能照明驅動芯片的PWM調光頻率適應范圍越寬，對多種模塊的兼容性就越好。

無頻閃無噪聲

此外，隨著人們護眼意識的提高，對燈具提出了無頻閃的要求。而頻閃、噪聲是過去智能照明產品在PWM調光模式下的固有問題，芯片設計企業需要重點攻克這兩大技術難點。

智能照明領域興起時間較短，國內外芯片設計企業技術積累相差不大，市場競爭相對充分。國內廠商發力智能驅動芯片的研發，自研核心技術并開展專利保護布局，實現了國內智能照明先進技術的積累和突破，形成了以晶豐明源、美芯晟等廠商為代表的第一梯隊。

美芯晟是業內首家提出高功率因數單級架構的芯片設計公司，在2014年開創性推出了PWM信號轉模擬信號的調光技術，解決了以往直接采用PWM調光導致的頻閃和噪聲問題，同時實現了寬范圍的PWM調光頻率和良好的兼容性。晶豐明源超低待機功耗、調光調色技術領先，競爭優勢明顯。此外，這兩家技術領軍企業均自研開發了700V-BCD高壓晶圓制造工藝技術，大幅提升了產品的市場競爭力，優化了智能照明的用戶體驗與使用。

近年晶豐明源和美芯晟都在加大對智能照明驅動芯片的研發投入。2019年晶豐明源成功登陸科創板，募資7.1億元資金，再次加大對智能照明的研發力度，啟動“智能LED照明芯片開發及產業化項目”，投入金額高達2.41億元。而美芯晟科創板IPO剛獲受理，上市進展快速，從其披露的募投項目看，擬投入1.45億募集資金啟動“LED智能照明驅動芯片研發及產業化項目”，持續發力SOC數?；旌霞夹g領域，除了在智能家居領域廣泛應用外，還在積極向工業照明、智能樓宇應用等商業、工業領域拓展。

在營業收入方面，根據招股書和企業年報披露，2021年晶豐明源、美芯晟在智能照明板塊業務分別實現10.64億元、0.47億元，晶豐明源遙遙領先，美芯晟緊隨其后，排名第二。

同樣值得關注的是，在LED照明驅動的通用類和智能照明品類中，智能照明驅動芯片一直處于高毛利率水平。2021年，晶豐明源的智能照明芯片的毛利和單價分別為54.26%和0.45元/顆，通用產品為41.35%和0.28元/顆；美芯晟智能照明驅動芯片毛利率45.10%，平均單價為0.47元/顆；通用產品毛利率為40.57%，平均單價為0.33元/顆。通過數據的對比，可見智能照明驅動芯片毛利率和平均單價均明顯高于通用類。2021年美芯晟的智能照明驅動芯片毛利率提升了21.51個百分點，漲幅位于行業領先。

小結

智能照明驅動芯片市場持續快速增長，競爭環境良好，國內不斷有新廠商加入賽道。

在智能照明細分領域，以晶豐明源、美芯晟為代表的國產驅動IC廠商競爭優勢明顯，在技術積累上與國外廠商差距不大。相信在未來，優秀的國產品牌會更加耀眼，加速國產替代，甚至引領技術潮流。