可控硅調(diào)光是LED替代燈里比較重要的一個(gè)品類。隨著LED光源的普及程度越來(lái)越高，對(duì)成本的要求越來(lái)越嚴(yán)苛。線性恒流驅(qū)動(dòng)憑借其精簡(jiǎn)的BOM，易于自動(dòng)化生產(chǎn)的特性，被客戶用來(lái)替代傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)電源型恒流驅(qū)動(dòng)。

線性LED恒流驅(qū)動(dòng)是指正常工作時(shí)控制MOSFET工作在飽和區(qū)（圖1），由MOS柵極電壓大小直接控制流過(guò)MOS的電流，不受MOS漏極電壓的變化影響。線性恒流驅(qū)動(dòng)控制簡(jiǎn)單，尤其適合輸出電壓略低于輸入電壓的應(yīng)用場(chǎng)合。

圖1 MOS伏安特性曲線

與傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)電源方案比，線性方案主要的優(yōu)點(diǎn)是不需要磁性儲(chǔ)能元件，同時(shí)不需要高頻開(kāi)關(guān)，所以沒(méi)有EMC干擾問(wèn)題；外圍線路簡(jiǎn)單，可以做全貼片自動(dòng)化工藝，減少了人力成本，提升產(chǎn)能。

以9W左右的低壓可控硅調(diào)光方案為例，傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)電源方案BOM元件數(shù)量大概是二十個(gè)左右，其中還包含了至少兩個(gè)磁芯元件。

開(kāi)關(guān)電源可控硅調(diào)光方案樣機(jī)元件清單

而線性方案的BOM元件數(shù)量在十個(gè)左右，不僅比開(kāi)關(guān)電源方案減少了十幾個(gè)元件，從而節(jié)省成本，而且整個(gè)方案中體積相對(duì)較大的只有輸出的電解電容。

線性可控硅調(diào)光方案樣機(jī)元件清單

線性可控硅調(diào)光方案與開(kāi)關(guān)電源可控硅調(diào)光方案原理圖對(duì)比：

線性可控硅調(diào)光方案應(yīng)用原理圖

開(kāi)關(guān)電源可控硅調(diào)光方案應(yīng)用原理圖

應(yīng)用于可控硅調(diào)光的線性恒流驅(qū)動(dòng)需要解決以下三個(gè)問(wèn)題：

一、要能夠提供足夠大的輸入維持電流使調(diào)光器保持正常工作；

二、盡量減小線性方案當(dāng)中功率管的損耗，提高光效；

三、優(yōu)化調(diào)光效果，避免調(diào)光時(shí)產(chǎn)生抖動(dòng)，提升客戶體驗(yàn)。

伴隨著整燈生產(chǎn)廠家對(duì)成本的要求越來(lái)越高，以及高壓燈珠技術(shù)的成熟，線性方案在LED驅(qū)動(dòng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，而且目前已經(jīng)有一些方案突破了線性驅(qū)動(dòng)技術(shù)瓶頸，將線性恒流方案大批量應(yīng)用到北美可控硅調(diào)光產(chǎn)品當(dāng)中。

傳統(tǒng)的線性可控硅調(diào)光方案效率只能達(dá)到60%～70%，而開(kāi)關(guān)電源方案通常是在80%～90%，巨大的效率差異導(dǎo)致線性方案整體優(yōu)勢(shì)并不明顯，只有非常少的可控硅調(diào)光方案會(huì)采用線性方案來(lái)做。

從2017年開(kāi)始，市場(chǎng)上出現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)效率在80%以上的高效率線性可控硅調(diào)光方案，解決了一直以來(lái)線性可控硅調(diào)光效率低的問(wèn)題。

下表為晶豐明源最新的線性可控硅調(diào)光方案BP5178FL/H與開(kāi)關(guān)電源可控硅調(diào)光方案電氣參數(shù)對(duì)比，從中可以看到線性驅(qū)動(dòng)的效率和開(kāi)關(guān)電源已經(jīng)非常接近了。目前北美市場(chǎng)上主流的800lm球泡中，開(kāi)關(guān)電源調(diào)光方案被線性方案切換漸漸成為趨勢(shì)。

線性可控硅調(diào)光方案與開(kāi)關(guān)可控硅調(diào)光方案電氣參數(shù)對(duì)比

對(duì)傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)電源可控硅調(diào)光方案來(lái)說(shuō)，調(diào)光噪音一直是讓人非常頭疼的問(wèn)題，會(huì)影響客戶體驗(yàn)。在北美CEC標(biāo)準(zhǔn)中，明確要求所有宣稱可調(diào)光的產(chǎn)品必須滿足在100%及20%調(diào)光狀態(tài)下噪音小于24dB。開(kāi)關(guān)電源中所使用的薄膜電容、工字電感、變壓器等都會(huì)產(chǎn)生噪音，且難以根除，目前只能通過(guò)灌膠，浸漆等手段減弱噪音，這樣會(huì)增加生產(chǎn)成本。

開(kāi)關(guān)電源可控硅調(diào)光方案樣機(jī)實(shí)物圖

而由于沒(méi)有磁性元件和輸入電容的存在，線性可控硅調(diào)光方案更具有天生靜音的優(yōu)點(diǎn)，調(diào)光過(guò)程中完全沒(méi)有噪音的問(wèn)題。

一體化線性可控硅調(diào)光方案樣機(jī)實(shí)物圖

從圖片中還可以看到，線性驅(qū)動(dòng)方案的BOM非常精簡(jiǎn)，且絕大多數(shù)元器件都是貼片元件，因此非常適合光電一體的DOB (driver on board)光電引擎設(shè)計(jì)。DOB的方式不但去除了單獨(dú)電源的PCB板和電源組裝的成本，而且適合自動(dòng)化生產(chǎn)，大大節(jié)省人工，從而提高效率，進(jìn)一步降低產(chǎn)品總體成本。

線性可控硅方案替換開(kāi)關(guān)電源方案是未來(lái)的趨勢(shì)，尤其是高壓燈珠的成本還在持續(xù)的下降。采用線性方案之后，驅(qū)動(dòng)電源的體積大大縮減，成本降低，有助于提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

當(dāng)然，雖然目前的線性可控硅調(diào)光方案已經(jīng)被大量采用，但是調(diào)光效果與開(kāi)關(guān)電源方案相比還是有一定的差距，主要還是應(yīng)用在北美低壓光源類產(chǎn)品中。而對(duì)調(diào)光兼容性要求較高的其他應(yīng)用場(chǎng)合，以及高壓可控硅調(diào)光產(chǎn)品，大部分還是采用開(kāi)關(guān)電源的方案。

另外在一些采用線性方案的客戶中，為了抑制低端閃爍，會(huì)在輸出增加去紋波線路。去紋波線路帶來(lái)了BOM數(shù)量和成本的提升，降低了效率，也使線路更復(fù)雜。

未來(lái)的線性可控硅調(diào)光方案還需要通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，改善調(diào)光效果，降低紋波和低端抖動(dòng)，減小高壓輸入下泄放回路的損耗，從而帶來(lái)更好的兼容性，更高的光效和更低的成本。推動(dòng)線性方案在LED可控硅調(diào)光中更廣泛的應(yīng)用。晶豐明源擁有電源驅(qū)動(dòng)芯片的核心技術(shù)，并堅(jiān)持以持續(xù)不斷的技術(shù)創(chuàng)新，為客戶帶來(lái)價(jià)值服務(wù)！