岛主
发表于 2008-10-13 18:05:34
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什么是DoB IC （"去"电源化）方案
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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。$ n% C \2 P( S
, Z3 F! `) T7 v7 Z u. E 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。
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1 n( v5 ^% P% o3 ` DoB IC方案是LED照明驱动发展未来之路
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从三个方面重点探讨：
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标准化、规模化、自动化
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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。 g' k- G$ o, T' j* S' }" h
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稳定性/ s/ P7 W4 m K1 L$ r* R& o
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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。* n! f0 a# |. G d& d
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智能照明2 z( C7 A/ X' E3 m. b% E
9 ]/ A8 n' H$ B 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。3 X3 n: C- X- F# ~8 `6 Z# g8 E
( o, y: h. j! j; o" Z, kLED驱动技术; B1 K0 |* m5 s- T! Z: d9 P
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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。0 L* ~' S+ Y7 s
/ d% v C/ e4 Y) S+ J 目前DoB IC存在的问题, k# s' L$ E5 E0 r/ l. h1 C
$ e) A% @; E1 x c 1) 灯珠利用率和效率低
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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
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3) 100HZ工频频闪0 A- e1 E j; L- ]' k+ N9 w
9 ~ Q) p* l; J- M+ n6 W 4) 单颗IC驱动功率小，最多9W
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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。
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如何解决DoB IC存在的问题？3 y2 w' S( e; i$ R
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（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。
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4 v4 n% k* c* l7 l* Z' H* x! P; vDOB技术
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2 ~3 f' r3 F+ J' F9 z* T% aLED驱动IC& {0 N4 a, k) }2 b# K+ W
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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。" t C1 t" f8 d6 `8 h$ ]
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（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。8 Y( N" y+ c+ `5 O
5 {1 G/ c: Y A0 v （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。
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" ]* _3 v* r+ k5 W5 k! z$ H （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。# b$ U |. F+ W& C2 D( T6 i
7 p% L4 t, N5 T! W1 q （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。
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（6）提高效率、散热技术，单颗驱动功率至25W。3 Z4 B% N0 y1 U8 C8 y. G
s) ^: ^* A: b1 Y9 T+ M DoB IC方案在智能照明中的先天优势" L7 J x5 Z. f5 t [1 Q
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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。
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1 R3 ?0 l, L2 [7 T0 _6 E4 u 调光可以分为内置调光和外置调光$ z, h9 P. Z, t+ s
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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。
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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。
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( r9 E6 @/ o. k9 q& h! E; M o DoB IC方案市占有率还不高原因* O3 Q3 B* o; E) B3 w% {) O7 f
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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。
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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。
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`8 W/ {5 s1 c9 ~ 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。 |
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