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DoB高壓線性驅(qū)動IC的發(fā)展趨勢
發(fā)布時間：2023-07-20 00:00:00 瀏覽：940次
什么是DoB IC （"去"電源化）方案
DoB (Driver on Board) 或 Driverless， 也就是我們通常所說的 "去"電源化，其實不是無電源，而是一種區(qū)別于傳統(tǒng)開關(guān)電源的新的驅(qū)動方式，是基于LED特性而派生出來的一種新的驅(qū)動方式。
DoB IC方案在行業(yè)里己有很多的先行者，國外主要有首爾半導(dǎo)體、英國LynkLabs、美國德州儀器、Exclara，臺灣地區(qū)有工業(yè)技術(shù)研究院、Interlight等巨頭。而國內(nèi)起步較晚，緣由于中國的研發(fā)儲備不夠，響應(yīng)速度慢。但國內(nèi)的發(fā)展迅速，現(xiàn)已有一批企業(yè)跟上腳步，研發(fā)DoB IC。但行業(yè)尤其是傳統(tǒng)電源廠家對于"無電源"產(chǎn)品的排斥甚至于打壓，在一定程度上阻礙了這項具有革新意義的新技術(shù)的發(fā)展。
DoB IC方案是LED照明驅(qū)動發(fā)展未來之路
從三個方面重點探討：
標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；?、自動化
傳統(tǒng)電源器件多，體積大、加工復(fù)雜給標(biāo)準(zhǔn)化、自動化、及規(guī)?；a(chǎn)帶來不便，據(jù)不完全統(tǒng)計，目前在中國有不少于2萬多家LED燈具廠家。相信在未來的5-10年，將會有超過上千家企業(yè)，要想在這場殘酷竟?fàn)幹械靡陨?，提高生產(chǎn)效率加快自動化程度將是必經(jīng)之路。如果還依賴傳統(tǒng)電源，將會面臨很大的挑戰(zhàn)。
穩(wěn)定性
因傳統(tǒng)的電源的元器件多，不良因數(shù)自然增加。尤其電解電容的壽命問題直接導(dǎo)致LED燈具故障的概率增加。雖然在DoB IC驅(qū)動中為了消除100HZ的工頻頻閃，在填谷中會用到電容，但些電容在具體應(yīng)用上與傳統(tǒng)電源的電容有本質(zhì)上的區(qū)別。另一方面，線性填谷中的電容失效不會導(dǎo)致死燈。而傳統(tǒng)電源中的電容失效直接導(dǎo)致死燈。
智能照明
從智能照明而言，相比傳統(tǒng)的開關(guān)電源驅(qū)動，線性IC驅(qū)動有它的先天優(yōu)勢。傳統(tǒng)電源也可實現(xiàn)智能照明，但付出的成本或系統(tǒng)集成的代價遠(yuǎn)超過線性。
綜合上述再來看這張表，無論從穩(wěn)定性、安全性、性能參數(shù)及成本高來看，DoB線性IC是一種高性價比的LED驅(qū)動方案。
目前DoB IC存在的問題
1) 燈珠利用率和效率低
2) 線性調(diào)整率差導(dǎo)致的工作電壓范圍窄、難散熱、壓閃等問題
3) 100HZ工頻頻閃
4) 單顆IC驅(qū)動功率小，最多9W
如果不能根本上解決以上提及的核心問題，就很難說DoB IC驅(qū)動方案是LED驅(qū)動的未來。
如何解決DoB IC存在的問題？
（1）通過高階分段來提高電源效率。高階分段的核心是通過NMOS和PMOS混合控制實現(xiàn)23階的分段驅(qū)動。這里的23階分段階式23段指的不是傳統(tǒng)物理上的LED燈串分段，而是邏輯上的23種狀態(tài)。
在這里對比一下常見的4段和高階分段的電壓波形，從圖中可見23階的分段驅(qū)動電壓波形幾乎和正弦波，這樣提升電源效率90%以上，從而我們的IC最大可以驅(qū)動25W。
（2）動態(tài)配置，其實概括起來是用簡單的一句話：當(dāng)電壓低時各子串并聯(lián)，當(dāng)電壓高時各子串串聯(lián)。這句話聽起來很簡單，不過花費了近半年的時間，我們稱這為"動態(tài)配置"。各子串燈珠在各電壓分段持續(xù)點亮，從而提升10%－15%光效和燈珠利用率。
（3）要解決100HZ工頻頻閃，需要通過主動填谷技術(shù)：當(dāng)電壓升高時對電容充電，當(dāng)電壓過零點附近時，電容給燈串供電。完全克服100%，100HZ頻閃。在這些基礎(chǔ)上也同時提高了10%－15%燈珠利用率和光效。
（4）線性調(diào)整率差，工作電壓窄，是目前阻礙線性驅(qū)動發(fā)展的重要因素。燈具功率隨著電壓的升高而升高，這是很差的用戶體驗。通過所謂的"動態(tài)配置"和"主動填谷"使得在不同電壓狀態(tài)下，輸出功率保持基本不變，很好地解決了線性調(diào)整率差的問題。
（5）壓閃是大范圍電壓不穩(wěn)定波動情況下，引起光輸出的變化。對于還存在的壓閃問題，還未能得到解決。在這里采用了線電壓補嘗技術(shù)。當(dāng)電壓大范圍波動時，如果DoB IC會檢測到峰值電壓的變化，自動補償光輸出變化，就可以抑制了電壓波動時引起燈具的閃爍。
（6）提高效率、散熱技術(shù)，單顆驅(qū)動功率至25W。
DoB IC方案在智能照明中的先天優(yōu)勢
要實現(xiàn)智能家居離不開智能照明，而沒有智能驅(qū)動，很難稱得上智能照明。
調(diào)光可以分為內(nèi)置調(diào)光和外置調(diào)光
所謂的內(nèi)置調(diào)光是IC內(nèi)部已經(jīng)集成分段調(diào)光功能在不增加任何電源成本，不降電源性能指標(biāo)的同時實現(xiàn)快捷的開關(guān)調(diào)光。通過開關(guān)可實現(xiàn)100%-50%-10%三級開關(guān)調(diào)光， 同時也可實現(xiàn)調(diào)色溫的功能。
所謂的外置調(diào)光，大家可以看看這張構(gòu)架圖：外置的各種傳感器如雷達(dá)/紅外/聲控模塊或者WIFI/藍(lán)牙/zigbee模塊傳輸指令給MCU主控芯片（有可能包含在無線通信模塊中），MCU通過SDQ單線協(xié)議對線性恒流驅(qū)動芯片發(fā)送指令，從而實現(xiàn)對燈具亮度的動態(tài)變化。以最低的系統(tǒng)成本和最大的靈活性，實現(xiàn)各種復(fù)雜的智能調(diào)光。
DoB IC方案市占有率還不高原因
首先從時間及發(fā)展歷程來看，DoB IC方案這幾年才得到飛速發(fā)展，相對于已經(jīng)發(fā)展了幾十年的傳統(tǒng)驅(qū)動來說是個新的方向和革新，要取代傳統(tǒng)開關(guān)電源需要一個產(chǎn)業(yè)驗證的過程。
其二更為重要的是線性IC驅(qū)動目前存在的核心問題還沒得到解決，在性能上和開關(guān)電源比還有一定的距離。這些都是阻礙線性驅(qū)動發(fā)展而不被廣泛認(rèn)可的原因。
如果存在的問題無法得以解決那么線性IC驅(qū)動將永遠(yuǎn)只是個趨勢。它將無法取代傳統(tǒng)電源驅(qū)動，也就不可能成為所謂的未來主流。
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