Driver led e dimmer

Il LED (diodo a emissione luminosa) è un componente elettronico a semiconduttore in grado di emettere luce e, inizialmente, poteva emettere solo 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 notevolmente aumentata. Tuttavia, le caratteristiche di conduzione della giunzione PN del LED determinano la sua capacità di adattarsi a un intervallo molto ristretto di fluttuazioni di tensione e corrente di alimentazione. Una leggera deviazione può comportare l'impossibilità di accensione, una grave riduzione dell'efficienza luminosa, una durata di servizio ridotta e persino la bruciatura dei chip. L'alimentatore corrente e l'alimentatore a batteria comune non sono adatti per alimentare direttamente i LED e i driver LED risolvono questo problema. Il driver LED è un dispositivo elettronico di regolazione della potenza che guida il LED per emettere luce o garantire il normale funzionamento dei componenti del modulo LED. Può far sì che il LED funzioni stabilmente in condizioni di tensione o corrente.

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

La tecnologia di regolazione consente agli utenti di regolare la luminosità delle luci in base alle proprie esigenze e all'ambiente, creando un'atmosfera adatta e risparmiando notevolmente energia. Esistono due metodi principali per la dimmerazione dei LED: dimmerazione analogica e dimmerazione PWM (modulazione di larghezza di impulso). L'attenuazione PWM controlla la corrente media del LED regolando il ciclo di lavoro del segnale a impulsi, modificando così la luminosità. Il driver HX3143 supporta frequenze di dimmerazione PWM comprese tra 100 Hz e 50 kHz, con cicli di lavoro 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 regolazione. Pur mantenendo una guida efficiente, può fornire un output cromatico stabile ed evitare la deriva della temperatura del colore. Ma il dimming PWM ha anche i suoi svantaggi: è facile produrre rumore udibile durante il dimming. La regolazione analogica si ottiene aggiungendo una tensione CC regolabile al pin di controllo per la regolazione. Il metodo è semplice e il costo periferico è relativamente basso, ma non è adatto per applicazioni che richiedono una temperatura di colore costante.

L'attenuazione dei LED deve affrontare alcune sfide uniche. A causa della corrente di carico relativamente piccola del LED, i normali interruttori a tiristori bidirezionali a tre terminali possono incontrare difficoltà nel bloccare e mantenere le caratteristiche di corrente. La potenza delle lampade LED utilizzate nell'illuminazione domestica può essere di 7,5 W (come le lampadine A19 -450 lumen) o più, ma la corrente a stato stazionario è molto inferiore rispetto alle lampade a incandescenza e si verificherà un picco di corrente all'inizio di ogni mezzo ciclo di tensione CA (fino a 6-8 A di picco, mentre la corrente a stato stazionario è inferiore a 100 mA). Soluzioni innovative continuano ad emergere in risposta a queste sfide. Un circuito driver di regolazione LED con ampio intervallo di regolazione utilizza un circuito a corrente costante controllato da microprocessore e un circuito di modellazione della corrente per dividere la luminosità di regolazione in un intervallo di luminosità preimpostato e due parti al di sotto dell'intervallo di luminosità preimpostato per il controllo combinato. Questo design espande il limite inferiore della gamma di luminosità convenzionale, risolve la limitazione dell'ondulazione nella regolazione della luminosità e ottiene una regolazione della gamma di luminosità più ampia per i LED. Esiste anche una tecnologia brevettata che risolve il problema delle luci lampeggianti durante la regolazione. Utilizzando un esclusivo circuito di controllo della regolazione, l'unità di regolazione è in grado di abbassare il valore della tensione di riferimento quando la tensione di riferimento è inferiore alla tensione di regolazione CC. Ciò si traduce in una tensione di regolazione CC inferiore richiesta quando la regolazione è disattivata rispetto a quando la regolazione è attivata, ottenendo così un ritardo tra l'accensione e lo spegnimento e risolvendo il problema delle luci lampeggianti.