Driver LED e interruttore dimmer

Il LED (diodo a emissione di luce) è un componente elettronico a semiconduttore che può emettere luce e, nei primi giorni, potrebbe emettere solo una luce rossa a bassa luminosità. Con l'innovazione tecnologica, i LED di oggi sono in grado di emettere luce visibile, infrarossa e ultravioletta e anche la loro luminosità è aumentata in modo significativo. Tuttavia, le caratteristiche di conduzione della giunzione PN del LED determinano la sua capacità di adattarsi a una gamma molto ristretta di tensione di alimentazione e fluttuazioni di corrente. Una leggera deviazione può portare all'incapacità di illuminarsi, una grave riduzione dell'efficienza luminosa, una durata di servizio abbreviata e persino il burnout del chip. L'attuale alimentatore e l'alimentazione della batteria comune non sono adatti per la fornitura diretta di energia ai LED e i driver a LED risolvono questo problema. Il driver a LED è un dispositivo elettronico di regolazione di potenza che guida il LED per emettere luce o garantire il normale funzionamento dei componenti del modulo a LED. Può guidare il LED a lavorare stabilmente in condizioni di tensione o corrente.

Esistono due principali soluzioni tecniche per i conducenti a LED: unità di trasmissione lineare e interruttore, ognuna con i propri vantaggi e svantaggi, adatti a diversi scenari. L'unità di tipo switch può ottenere una buona precisione di controllo della corrente e un'elevata efficienza complessiva e i suoi metodi di applicazione sono principalmente divisi in due categorie: grad-down e graduale. Il driver di interruttore a gradino è adatto per situazioni in cui la tensione di alimentazione è superiore alla tensione del terminale a LED, mentre il driver di interruttore step-up è adatto per scenari in cui la tensione di alimentazione è inferiore alla tensione del terminale a LED. In generale, i conducenti isolati hanno un'elevata sicurezza ma relativamente bassa efficienza; I conducenti non isolati hanno una maggiore efficienza, ma una sicurezza leggermente inferiore. In applicazioni pratiche, la selezione deve essere basata su requisiti specifici. La guida lineare è un modo più semplice e più diretto di guidare le applicazioni. Nell'applicazione di LED bianco di grado di illuminazione, sebbene ci siano problemi come bassa efficienza e scarsa regolabilità, grazie alla sua semplice circuito e alle dimensioni ridotte, ha ancora molte applicazioni in alcune situazioni specifiche. Con la crescente maturità della tecnologia di guida a LED lineare efficiente in efficiente a fattore di potenza (PF), anche le prestazioni della guida lineare sono in costante miglioramento.

La tecnologia Dimming consente agli utenti di regolare la luminosità delle luci in base alle loro esigenze e ambiente, creando un'atmosfera adeguata e risparmiando in modo significativo energia. Esistono due metodi principali per Dimming a LED: Dimming analogico e Dimming PWM (Modulazione della larghezza dell'impulso). PWM Dimming controlla la corrente media del LED regolando il ciclo di lavoro del segnale dell'impulso, cambiando così la luminosità. Il driver HX3143 supporta le frequenze di oscuramento PWM tra 100Hz e 50kHz, con cicli di servizio regolabili dallo 0% al 100%. Il vantaggio di questo metodo è che può controllare accuratamente la corrente media del LED, con un'elevata efficienza di attenuazione. Pur mantenendo una guida efficiente, può fornire un'uscita di colore stabile ed evitare la deriva della temperatura del colore. Ma PWM Dimming ha anche i suoi svantaggi: è facile produrre rumori udibili durante il diding. Dimmio analogico si ottiene aggiungendo una tensione CC regolabile al perno di controllo per il dignaggio. Il metodo è semplice e il costo periferico è relativamente basso, ma non è adatto per applicazioni che richiedono una temperatura di colore costante.

Dimming a LED affronta alcune sfide uniche. A causa della corrente di carico relativamente piccola del LED, gli interruttori di tiristore bidirezionale a tre terminali ordinari possono incontrare difficoltà nel bloccare e mantenere le caratteristiche di corrente. La potenza delle lampade a LED utilizzate nell'illuminazione domestica può essere 7,5 W (come i lampadine A19 -450 lumen) o più, ma la corrente di stato stazionario è molto più bassa delle lampade incandescenti e ci sarà un picco di corrente all'inizio di ogni mezza ciclo di tensione CA (fino a 6-8a picco, mentre la corrente allo stato stazionario è inferiore a 100). Soluzioni innovative continuano a emergere in risposta a queste sfide. Un ampio circuito del driver a LED a LED di dignaggio utilizza un circuito di corrente costante controllato da microprocessore e un circuito di modellatura di corrente per dividere la luminosità oscurante in una gamma di luminosità preimpostata e due parti al di sotto della gamma di luminosità preimpostata per il controllo combinato. Questo design espande il limite inferiore della gamma di luminosità convenzionale, risolve la limitazione della ondulazione sulla regolazione della luminosità e raggiunge una più ampia regolazione della gamma di luminosità per i LED. Esiste anche una tecnologia brevettata che risolva il problema delle luci lampeggianti durante lo oscurità. Utilizzando un circuito di controllo di Dimming unico, l'unità di regolazione è abilitata per abbassare il valore di tensione della tensione di riferimento quando la tensione di riferimento è inferiore alla tensione di attenuazione CC. Ciò si traduce in una tensione di dimmeraggio CC inferiore richiesta quando si spenga il dimming rispetto a quando si accende il dignaggio, raggiungendo così un ritardo tra il dimmettivo e la risoluzione del problema delle luci lampeggianti.