LED draivera barošanas avota topoloģijas struktūra
LED apgaismojuma lietojumprogrammās, kurās tiek izmantots maiņstrāvas līdzstrāvas barošanas avots, jaudas pārveidošanas konstrukcijas modulī ir iekļauti diskrēti komponenti, piemēram, diodes, komutācijas tranzistori (FET), induktori, kondensatori un rezistori, lai veiktu attiecīgās funkcijas, savukārt impulsa platuma modulācijas (pWM) regulatori. tiek izmantoti, lai kontrolētu jaudas pārveidošanu. Izolēta maiņstrāvas-līdzstrāvas jaudas pārveidošana ar transformatoriem, kas parasti tiek pievienoti ķēdei, ietver topoloģijas struktūras, piemēram, atpakaļgaitas, uz priekšu un pustilts, kā parādīts 1. attēlā. Flyback topoloģija ir standarta izvēle vidējas un zemas jaudas lietojumiem, kuru jauda ir mazāka par 30W, savukārt pustilta konstrukcija ir vispiemērotākā lielāka energoefektivitātes/jaudas blīvuma nodrošināšanai. Kas attiecas uz transformatoru izolācijas struktūrā, tā izmērs ir saistīts ar pārslēgšanas frekvenci, un lielākā daļa izolācijas tipa LED draiveru pamatā izmanto "elektroniskos" transformatorus.
LED apgaismojuma lietojumprogrammās, kurās izmanto līdzstrāvas līdzstrāvas barošanas avotu, var izmantot LED vadīšanas metodes, piemēram, pretestības veidu, lineāro sprieguma regulatoru un slēdža sprieguma regulatoru. Pamata pielietojuma diagramma ir parādīta 2. attēlā. Pretestības tipa piedziņas režīmā gaismas diodes priekšējo strāvu var kontrolēt, regulējot strāvas noteikšanas pretestību virknē ar LED. Šis piedziņas režīms ir viegli projektējams, lēts, un tam nav elektromagnētiskās saderības (EMC) problēmu. Trūkums ir tāds, ka tas ir atkarīgs no sprieguma, ir nepieciešams ekrāns LED, un tam ir zema energoefektivitāte. Lineāros sprieguma regulatorus ir arī viegli konstruēt, un tiem nav EMC problēmu. Tie atbalsta arī strāvas stabilizāciju un aizsardzību pret pārslodzi (foldback) un nodrošina ārējos strāvas iestatīšanas punktus. Tomēr to trūkumi ietver jaudas izkliedi un nepieciešamību ieejas spriegumam vienmēr būt augstākam par tiešo spriegumu, ar zemu energoefektivitāti. Slēdža regulators nepārtraukti kontrolē slēdža (FET) atvēršanu un aizvēršanu caur pWM vadības moduli, tādējādi kontrolējot strāvas plūsmu.
Pārslēgšanas sprieguma regulatoriem ir augstāka energoefektivitāte, tie ir neatkarīgi no sprieguma un var kontrolēt spilgtumu. Tomēr to trūkumi ietver salīdzinoši augstās izmaksas, augstāku sarežģītību un elektromagnētisko traucējumu (EMI) problēmas. Kopējās LEDDC-DC komutācijas regulatoru topoloģijas struktūras ietver buck, boost, buck boost vai viena gala primāro induktora pārveidotājus (SEpIC). Ja minimālais ieejas spriegums visos darba apstākļos ir lielāks par LED virknes maksimālo spriegumu, tiek pieņemta pakāpeniska struktūra, piemēram, izmantojot 24 V līdzstrāvas spriegumu, lai darbinātu 6 sērijā pieslēgtas gaismas diodes; Gluži pretēji, ja maksimālais ieejas spriegums ir mazāks par minimālo izejas spriegumu visos darba apstākļos, tiek pieņemta pastiprināšanas struktūra, piemēram, izmantojot 12 V līdzstrāvas spriegumu, lai darbinātu 6 sērijā savienotas gaismas diodes; Ja starp ieejas spriegumu un izejas sprieguma diapazonu pārklājas, var izmantot pakāpenisku pastiprināšanas vai SEpIC struktūru, piemēram, izmantojot 12 V līdzstrāvas vai 12 V maiņstrāvas, lai darbinātu četras sērijveidā savienotas gaismas diodes. Tomēr šai struktūrai ir vismazākās ideālās izmaksas un energoefektivitāte.
Maiņstrāvas izmantošana tieši LED iedarbināšanai pēdējos gados ir arī guvusi zināmus panākumus. Šajā struktūrā LED virknes ir izvietotas pretējos virzienos, kas darbojas puscikla laikā, un LED vada tikai tad, ja līnijas spriegums ir lielāks par tiešo spriegumu. Šai struktūrai ir savas priekšrocības, piemēram, izvairīšanās no strāvas zuduma, ko izraisa maiņstrāvas-līdzstrāvas pārveidošana. Taču šajā struktūrā LED pārslēdzas zemās frekvencēs, tāpēc cilvēka acis var pamanīt mirgojošas parādības. Turklāt šim dizainam ir jāpievieno LED aizsardzības pasākumi, lai aizsargātu to no līnijas pārspriegumu vai pāreju ietekmes.
