可控硅調光是LED替代燈里比較重要的一個品類。隨著LED光源的普及程度越來越高，對成本的要求越來越嚴苛。線性恒流驅動憑借其精簡的BOM，易于自動化生產的特性，被客戶用來替代傳統的開關電源型恒流驅動。

線性LED恒流驅動是指正常工作時控制MOSFET工作在飽和區（圖1），由MOS柵極電壓大小直接控制流過MOS的電流，不受MOS漏極電壓的變化影響。線性恒流驅動控制簡單，尤其適合輸出電壓略低于輸入電壓的應用場合。

圖1 MOS伏安特性曲線

與傳統的開關電源方案比，線性方案主要的優點是不需要磁性儲能元件，同時不需要高頻開關，所以沒有EMC干擾問題；外圍線路簡單，可以做全貼片自動化工藝，減少了人力成本，提升產能。

以9W左右的低壓可控硅調光方案為例，傳統的開關電源方案BOM元件數量大概是二十個左右，其中還包含了至少兩個磁芯元件。

開關電源可控硅調光方案樣機元件清單

而線性方案的BOM元件數量在十個左右，不僅比開關電源方案減少了十幾個元件，從而節省成本，而且整個方案中體積相對較大的只有輸出的電解電容。

線性可控硅調光方案樣機元件清單

線性可控硅調光方案與開關電源可控硅調光方案原理圖對比：

線性可控硅調光方案應用原理圖

開關電源可控硅調光方案應用原理圖

應用于可控硅調光的線性恒流驅動需要解決以下三個問題：

一、要能夠提供足夠大的輸入維持電流使調光器保持正常工作；

二、盡量減小線性方案當中功率管的損耗，提高光效；

三、優化調光效果，避免調光時產生抖動，提升客戶體驗。

伴隨著整燈生產廠家對成本的要求越來越高，以及高壓燈珠技術的成熟，線性方案在LED驅動中的應用越來越廣泛，而且目前已經有一些方案突破了線性驅動技術瓶頸，將線性恒流方案大批量應用到北美可控硅調光產品當中。

傳統的線性可控硅調光方案效率只能達到60%～70%，而開關電源方案通常是在80%～90%，巨大的效率差異導致線性方案整體優勢并不明顯，只有非常少的可控硅調光方案會采用線性方案來做。

從2017年開始，市場上出現了驅動效率在80%以上的高效率線性可控硅調光方案，解決了一直以來線性可控硅調光效率低的問題。

下表為晶豐明源最新的線性可控硅調光方案BP5178FL/H與開關電源可控硅調光方案電氣參數對比，從中可以看到線性驅動的效率和開關電源已經非常接近了。目前北美市場上主流的800lm球泡中，開關電源調光方案被線性方案切換漸漸成為趨勢。

線性可控硅調光方案與開關可控硅調光方案電氣參數對比

對傳統開關電源可控硅調光方案來說，調光噪音一直是讓人非常頭疼的問題，會影響客戶體驗。在北美CEC標準中，明確要求所有宣稱可調光的產品必須滿足在100%及20%調光狀態下噪音小于24dB。開關電源中所使用的薄膜電容、工字電感、變壓器等都會產生噪音，且難以根除，目前只能通過灌膠，浸漆等手段減弱噪音，這樣會增加生產成本。

開關電源可控硅調光方案樣機實物圖

而由于沒有磁性元件和輸入電容的存在，線性可控硅調光方案更具有天生靜音的優點，調光過程中完全沒有噪音的問題。

一體化線性可控硅調光方案樣機實物圖

從圖片中還可以看到，線性驅動方案的BOM非常精簡，且絕大多數元器件都是貼片元件，因此非常適合光電一體的DOB (driver on board)光電引擎設計。DOB的方式不但去除了單獨電源的PCB板和電源組裝的成本，而且適合自動化生產，大大節省人工，從而提高效率，進一步降低產品總體成本。

線性可控硅方案替換開關電源方案是未來的趨勢，尤其是高壓燈珠的成本還在持續的下降。采用線性方案之后，驅動電源的體積大大縮減，成本降低，有助于提高產品競爭力。

當然，雖然目前的線性可控硅調光方案已經被大量采用，但是調光效果與開關電源方案相比還是有一定的差距，主要還是應用在北美低壓光源類產品中。而對調光兼容性要求較高的其他應用場合，以及高壓可控硅調光產品，大部分還是采用開關電源的方案。

另外在一些采用線性方案的客戶中，為了抑制低端閃爍，會在輸出增加去紋波線路。去紋波線路帶來了BOM數量和成本的提升，降低了效率，也使線路更復雜。

未來的線性可控硅調光方案還需要通過優化設計，改善調光效果，降低紋波和低端抖動，減小高壓輸入下泄放回路的損耗，從而帶來更好的兼容性，更高的光效和更低的成本。推動線性方案在LED可控硅調光中更廣泛的應用。晶豐明源擁有電源驅動芯片的核心技術，并堅持以持續不斷的技術創新，為客戶帶來價值服務！