LED-draiveri toiteallika topoloogiastruktuur
Vahelduv-alalisvoolu toiteallikat kasutavates LED-valgustites sisaldab võimsuse muundamise moodul diskreetseid komponente, nagu dioodid, lülitustransistorid (FET), induktiivpoolid, kondensaatorid ja takistid, mis täidavad nende vastavaid funktsioone, samas kui impulsi laiuse modulatsiooni (pWM) regulaatorid kasutatakse võimsuse muundamise juhtimiseks. Isoleeritud vahelduv-alalisvoolu voolu muundamine koos trafodega, mis tavaliselt lisatakse vooluringile, sisaldab topoloogiastruktuure, nagu tagasilend, edasi ja poolsild, nagu on näidatud joonisel 1. Tagasilendu topoloogia on standardvalik keskmise kuni väikese võimsusega rakenduste jaoks, mille võimsus on väiksem kui 30W, samas kui poolsilla struktuur on kõige sobivam suurema energiatõhususe / võimsustiheduse tagamiseks. Mis puutub isolatsioonistruktuuri trafosse, siis selle suurus on seotud lülitussagedusega ja enamik isolatsioonitüüpi LED-draivereid kasutavad põhimõtteliselt "elektroonilisi" trafosid.
LED-valgustuse rakendustes, mis kasutavad alalis-alalisvoolu toiteallikat, võivad LED-juhtimismeetodid olla takistuse tüüp, lineaarne pingeregulaator ja lüliti pingeregulaator. Põhiline rakendusskeem on näidatud joonisel 2. Takistuse tüüpi ajamirežiimis saab LED-i pärivoolu juhtida, reguleerides voolu tuvastamise takistust LED-iga järjestikku. Seda sõidurežiimi on lihtne kujundada, see on odav ja sellel pole elektromagnetilise ühilduvuse (EMC) probleeme. Puuduseks on see, et see sõltub pingest, peab varjama LED-e ja on madala energiatõhususega. Lineaarseid pingeregulaatoreid on samuti lihtne kujundada ja neil pole elektromagnetilise ühilduvuse probleeme. Need toetavad ka voolu stabiliseerimist ja ülevoolukaitset (tagasivoldimist) ning pakuvad väliseid voolu seadistuspunkte. Kuid nende puudused hõlmavad võimsuse hajumist ja vajadust, et sisendpinge oleks alati kõrgem kui päripinge, madala energiatõhususega. Lüliti regulaator juhib pWM-juhtmooduli kaudu pidevalt lüliti (FET) avamist ja sulgemist, kontrollides seeläbi voolu voolu.
Lülituspinge regulaatoritel on suurem energiatõhusus, need on pingest sõltumatud ja suudavad reguleerida heledust. Nende puuduste hulka kuuluvad aga suhteliselt kõrge hind, suurem keerukus ja elektromagnetiliste häirete (EMI) probleemid. LEDDC-DC lülitusregulaatorite levinumate topoloogiastruktuuride hulka kuuluvad buck-, boost-, buck-boost- või ühe otsaga primaarinduktiivmuundurid (SEpIC). Kui minimaalne sisendpinge kõigis töötingimustes on suurem kui LED-i stringi maksimaalne pinge, võetakse kasutusele astmeline struktuur, näiteks 24 V alalisvoolu kasutamine 6 seeriaga ühendatud LED-i juhtimiseks; Vastupidi, kui maksimaalne sisendpinge on kõigis töötingimustes väiksem kui minimaalne väljundpinge, võetakse kasutusele võimendusstruktuur, näiteks 12 V alalisvoolu kasutamine 6 seeriaga ühendatud LED-i juhtimiseks; Kui sisendpinge ja väljundpinge vahemik kattub, võib kasutada astmelist võimendus- või SEpIC-struktuuri, näiteks kasutada 12 V alalisvoolu või 12 V AC nelja järjestikku ühendatud LED-i juhtimiseks. Sellel struktuuril on aga kõige vähem ideaalseid kulusid ja energiatõhusust.
Vahelduvvoolu kasutamine LED-ide otseseks juhtimiseks on samuti viimastel aastatel mõningaid edusamme teinud. Selles struktuuris on LED stringid paigutatud vastassuundadesse, töötades poole tsükli jooksul ja LED juhib ainult siis, kui liini pinge on suurem kui päripinge. Sellel struktuuril on oma eelised, näiteks AC-DC muundamisest põhjustatud võimsuskadude vältimine. Selles struktuuris lülitub LED aga madalatel sagedustel, nii et inimese silmad võivad märgata virvendavaid nähtusi. Lisaks tuleb sellele disainile lisada LED-kaitsemeetmed, et kaitsta seda liini liigpingete või siirdemõjude eest.
