基于DoB线性IC的LED驱动方案介绍

什么是DoB IC （“去”电源化）方案

DoB （Driver on Board） 或 Driverless， 也就是我们通常所说的 “去”电源化，其实不是无电源，而是一种区别于传统开关电源的新的驱动方式，是基于LED特性而派生出来的一种新的驱动方式。

DoB IC方案在行业里己有很多的先行者，国外主要有首尔半导体、英国LynkLabs、美国德州仪器、Exclara，台湾地区有工业技术研究院、Interlight等巨头。而国内起步较晚，缘由于中国的研发储备不够，响应速度慢。但国内的发展迅速，现已有一批企业跟上脚步，研发DoB IC。但行业尤其是传统电源厂家对于“无电源”产品的排斥甚至于打压，在一定程度上阻碍了这项具有革新意义的新技术的发展。

 

DoB IC方案是LED照明驱动发展未来之路

从三个方面重点探讨：

标准化、规模化、自动化

传统电源器件多，体积大、加工复杂给标准化、自动化、及规模化生产带来不便，据不完全统计，目前在中国有不少于2万多家LED灯具厂家。相信在未来的5-10年，将会有超过上千家企业，要想在这场残酷竟争中得以生存，提高生产效率加快自动化程度将是必经之路。如果还依赖传统电源，将会面临很大的挑战。

稳定性

因传统的电源的元器件多，不良因数自然增加。尤其电解电容的寿命问题直接导致LED灯具故障的概率增加。虽然在DoB IC驱动中为了消除100HZ的工频频闪，在填谷中会用到电容，但些电容在具体应用上与传统电源的电容有本质上的区别。另一方面，线性填谷中的电容失效不会导致死灯。而传统电源中的电容失效直接导致死灯。

智能照明

从智能照明而言，相比传统的开关电源驱动，线性IC驱动有它的先天优势。传统电源也可实现智能照明，但付出的成本或系统集成的代价远超过线性。

综合上述再来看这张表，无论从稳定性、安全性、性能参数及成本高来看，DoB线性IC是一种高性价比的LED驱动方案。

目前DoB IC存在的问题

1） 灯珠利用率和效率低

2） 线性调整率差导致的工作电压范围窄、难散热、压闪等问题

3） 100HZ工频频闪

4） 单颗IC驱动功率小，最多9W

如果不能根本上解决以上提及的核心问题，就很难说DoB IC驱动方案是LED驱动的未来。

如何解决DoB IC存在的问题？

（1）通过高阶分段来提高电源效率。高阶分段的核心是通过NMOS和PMOS混合控制实现23阶的分段驱动。这里的23阶分段阶式23段指的不是传统物理上的LED灯串分段，而是逻辑上的23种状态。

在这里对比一下常见的4段和高阶分段的电压波形，从图中可见23阶的分段驱动电压波形几乎和正弦波，这样提升电源效率90%以上，从而我们的IC最大可以驱动25W。

（2）动态配置，其实概括起来是用简单的一句话：当电压低时各子串并联，当电压高时各子串串联。这句话听起来很简单，不过花费了近半年的时间，我们称这为“动态配置”。各子串灯珠在各电压分段持续点亮，从而提升10%－15%光效和灯珠利用率。

（3）要解决100HZ工频频闪，需要通过主动填谷技术：当电压升高时对电容充电，当电压过零点附近时，电容给灯串供电。完全克服100%，100HZ频闪。在这些基础上也同时提高了10%－15%灯珠利用率和光效。

（4）线性调整率差，工作电压窄，是目前阻碍线性驱动发展的重要因素。灯具功率随着电压的升高而升高，这是很差的用户体验。通过所谓的“动态配置”和“主动填谷”使得在不同电压状态下，输出功率保持基本不变，很好地解决了线性调整率差的问题。

（5）压闪是大范围电压不稳定波动情况下，引起光输出的变化。对于还存在的压闪问题，还未能得到解决。在这里采用了线电压补尝技术。当电压大范围波动时，如果DoB IC会检测到峰值电压的变化，自动补偿光输出变化，就可以抑制了电压波动时引起灯具的闪烁。

（6）提高效率、散热技术，单颗驱动功率至25W。

DoB IC方案在智能照明中的先天优势

要实现智能家居离不开智能照明，而没有智能驱动，很难称得上智能照明。

调光可以分为内置调光和外置调光

所谓的内置调光是IC内部已经集成分段调光功能在不增加任何电源成本，不降电源性能指标的同时实现快捷的开关调光。通过开关可实现100%-50%-10%三级开关调光， 同时也可实现调色温的功能。

所谓的外置调光，大家可以看看这张构架图：外置的各种传感器如雷达/红外/声控模块或者WIFI/蓝牙/zigbee模块传输指令给MCU主控芯片（有可能包含在无线通信模块中），MCU通过SDQ单线协议对线性恒流驱动芯片发送指令，从而实现对灯具亮度的动态变化。以最低的系统成本和最大的灵活性，实现各种复杂的智能调光。

DoB IC方案市占有率还不高原因

首先从时间及发展历程来看，DoB IC方案这几年才得到飞速发展，相对于已经发展了几十年的传统驱动来说是个新的方向和革新，要取代传统开关电源需要一个产业验证的过程。

其二更为重要的是线性IC驱动目前存在的核心问题还没得到解决，在性能上和开关电源比还有一定的距离。这些都是阻碍线性驱动发展而不被广泛认可的原因。

如果存在的问题无法得以解决那么线性IC驱动将永远只是个趋势。它将无法取代传统电源驱动，也就不可能成为所谓的未来主流。
来源：晟碟电源