Driver per LED

I LED fanno la loro entrata nel settore dell'illuminazione utilizzando moderni composti e strutture di materiali semiconduttori ad alta efficienza. L'illuminazione a stato solido (SSL) offre nuove possibilità e vantaggi per l'utente finale. Utilizzando driver appropriati, strategie di controllo e i LED, è possibile controllare completamente gli aspetti qualitativi e quantitativi della luce. I driver per LED sono dispositivi a bassa tensione che convertono la tensione di linea di 120/220/277 V nella bassa tensione necessaria per i LED, e possono anche interpretare i segnali di controllo per attenuare i LED. I driver per LED sono disponibili a corrente o tensione costante. Questi due tipi di driver non sono intercambiabili, è la struttura del carico dei LED che determina quale driver è appropriato. Sia le lampade sia gli apparecchi LED richiedono driver per LED.

Vi sono due modi per controllare la luminosità di un LED. Il primo metodo consiste nell'utilizzare l'attenuazione analogica, che consiste nel variare la corrente diretta attraverso il LED per regolare la luminosità. Il secondo metodo utilizza una tecnica di attenuazione digitale che prevede l'accensione e lo spegnimento della corrente continua per brevi periodi di tempo. Per la percezione della luminosità, l'occhio umano fa la media di questi tempi di accensione e spegnimento.

Il modo più economico e semplice per azionare i LED è utilizzare un alimentatore a tensione costante e un resistore in serie con il LED, per limitare la corrente che scorre attraverso di esso. La resistenza selezionata dipende dalla grandezza della sorgente di tensione (VIN), dal valore della tensione diretta del LED e dalla corrente diretta del LED.

L'alimentazione lineare ("Linear power supply", LPS) è una soluzione economica e semplice di azionamento dei LED. Le LPS sono basate sul regolatore lineare di circuito integrato (IC) o sulla giunzione bipolare o transistor a effetto campo, che funzionano nella regione lineare. Gli alimentatori switching (SMPS) non presentano i principali svantaggi degli alimentatori lineari e sono quindi la soluzione principale per azionare i LED. Poiché i LED sono componenti CC, è sufficiente considerare i tipi di SMPS CC-CC e CA-CC. Efficienza, controllabilità, piccole dimensioni e peso ridotto sono i principali vantaggi rispetto agli alimentatori lineari. Un SMPS può fornire, se necessario, correnti elevate (ad esempio, oltre 30 A) a tensioni molto basse.

La scelta della topologia più appropriata per l'azionamento dei LED dipende dagli standard, dalle specifiche e dai requisiti applicativi, quali le condizioni dell'ambiente operativo, la tensione di ingresso del sistema, la tensione diretta dei LED, il numero di LED e l'array di circuiti.

I driver intelligenti sono in genere basati su microcontrollori di commutazione ASIC, che includono memoria flash programmabile (EEPROM), diversi controller PWM (Pulse-Width Modulation) su chip, canali ADC (convertitore analogico-digitale) e DAC (convertitore digitale-analogico). I driver per LED basati su microcontrollore portano ulteriori vantaggi, come flessibilità operativa, efficienza, affidabilità, controllabilità e intelligenza al sistema.