Strutture avanzate Produzione efficienteI diodi a emissione luminosa (LED) sono dispositivi elettronici che trasformano l'energia elettrica in energia luminosa. La luce emessa è a specifiche lunghezze d'onda a seconda del materiale di produzione. La modifica è necessaria per produrre luce bianca. I driver LED controllano molti fattori che influiscono sulle prestazioni del LED e sono di fondamentale importanza nei LED bianchi.
Un driver LED è analogo al ballast in luce fluorescente. Il driver converte la corrente alternata (CA) in corrente continua (CC) se necessario. Gestisce la tensione e la corrente in ingresso ai requisiti di tensione e corrente del LED . Elettronicamente, il driver è un piccolo circuito integrato (IC).
Inizialmente i LED erano utilizzati come indicatori di segnale; una tipica applicazione è un indicatore di accensione su un televisore. Affinché i LED possano competere come fonte di illuminazione generale con illuminazione a incandescenza, devono essere in grado di produrre una luce bianca di qualità e coerente ed essere dimmerabili. La scelta del driver LED è fondamentale per le applicazioni con luce bianca.
I requisiti che devono essere considerati per specificare un driver LED dipendono dall'uso pianificato del LED . I LED sono pilotati dalla corrente e subiscono un forte calo di illuminazione con una piccola diminuzione della corrente. Un driver a corrente costante rimuove le variazioni nella corrente di ingresso regolando la tensione attraverso un resistore a rilevamento di corrente. Il valore della tensione di riferimento e del resistore determina la corrente del LED . I LED che condividono lo stesso driver devono essere collegati in serie per mantenere una corrente costante.
I dispositivi a corrente costante richiedono una protezione da sovratensione. Anche l'uscita di corrente è costante e se la resistenza aumenta il circuito verso il basso dal LED , la corrente costante può far aumentare la tensione oltre la tensione nominale per il LED o altri componenti discreti. La protezione da sovratensione è fornita dai diodi zener, che possono essere considerati come un fusibile inverso, in parallelo al LED . Quando esiste la condizione di sovratensione, il diodo zener inizia a condurre elettricità. Un'alternativa all'approccio di diodo zener consiste nel monitorare la tensione di uscita e arrestare l'alimentazione quando viene raggiunto un punto di scatto di sovratensione.
L'efficienza nella conversione di energia in luce è importante nell'uso dei LED , poiché questo è ciò che differenzia i LED come fonte di luce vitale. La quantità di potenza in ingresso alla luminosità del LED è la misura dell'efficienza dei driver LED . Esiste una relazione inversa tra la tensione di riferimento dell'alimentatore e la luminosità del LED . La potenza in ingresso, gestita dal driver LED , con tensioni di riferimento più piccole si traduce in un minore utilizzo elettrico e in un minore accumulo di calore.
L'attenuazione della luce LED può essere gestita dal driver LED diminuendo la corrente in ingresso. Ciò provoca uno spostamento nello spettro dei colori di uscita e richiede un segnale di controllo analogico, che aggiunge un altro circuito necessario al progetto. La modulazione a larghezza di impulso (PWM) attiva e disattiva la corrente a frequenze molto alte. Il PWM viene utilizzato in dimmer a luce incandescente in cui la corrente viene rimossa dalla stessa porzione dell'onda di energia CA durante ciascun ciclo. Nell'ambiente DC del LED ad alta frequenza, i circuiti PWM devono funzionare a frequenze ancora più elevate.