Solo perché i LED sono dispositivi a corrente costante non significa che richiedono un'alimentazione a corrente continua. In alcuni casi, gli alimentatori a tensione costante potrebbero essere preferibili. Confrontiamo i driver LED a corrente costante e i driver LED a tensione costante per aiutarti a scegliere l'alimentatore LED ideale per la tua applicazione.
Perché è necessario un driver LED?
I LED funzionano con elettricità a bassa tensione in corrente continua, tuttavia le prese in genere forniscono elettricità ad alta tensione con corrente alternata. Lo scopo principale di un driver LED è di rettificare questa corrente alternata a tensione più alta in elettricità a corrente continua a bassa tensione che i LED sono progettati per gestire.
I LED sono dispositivi a corrente costante con una caduta di tensione diretta. Ciò significa che la tensione di alimentazione deve superare tale caduta per consentire il flusso di corrente e, controllando la corrente, controllerai l'intensità. Se la quantità di corrente è eccessiva o insufficiente, la luce emessa può variare o degradare troppo velocemente a causa delle elevate temperature all'interno del LED. Un driver LED risponde alle sempre diverse esigenze di un circuito a LED fornendo al LED una quantità costante di potenza (all'interno di una gamma di corrente nominale), poiché le relative proprietà elettriche cambiano con la temperatura.
Esistono diversi tipi di driver LED esterni, tuttavia possono essere suddivisi in due tipi principali: i driver a corrente costante (CC) e i driver a tensione costante (CV).
Quando utilizzare i driver a corrente costante
Un driver LED a corrente costante varia la tensione sul circuito elettronico per mantenere una corrente elettrica costante. Ciò garantisce che, indipendentemente dalla fluttuazione della tensione, la corrente alimentata al LED sarà mantenuta al livello specificato. I driver a corrente costante sono progettati per i LED che richiedono una corrente d'uscita fissa e una gamma di tensioni. Le specifiche dei driver a corrente costante in genere sono riportate sul dispositivo, con un solo rating corrente d'uscita e una gamma di tensioni che variano in base alla potenza elettrica del LED.
Se stai realizzando un impianto personalizzato oppure stai lavorando con LED ad alta potenza, i driver LED a corrente costante sono la scelta ideale perché evitano bruciatore o runaway termico, non superando mai la corrente massima specificata per il LED. I progettisti in genere ritengono questi driver più facilmente controllabili nelle applicazioni e assicurano inoltre un livello di luminosità più uniforme. Il controllo della corrente rispetto alla tensione assicura un controllo più preciso della potenza dissipata nel LED e aiuta i progettisti a calcolare il tasso di guasti in modo molto più preciso di quando vengono utilizzati alimentatori a tensione costante.
Quando utilizzare i driver a tensione costante
I driver a tensione costante sono disponibili in molti formati differenti, dagli alimentatori tradizionali a quelli integrati, a seconda dell'applicazione di destinazione. I driver a tensione costante hanno una tensione fissa in genere di 12 o 24 V CC. Sono utilizzati per i LED che richiedono una tensione stabile e hanno una corrente già regolata mediante resistenze semplici o un driver interno a corrente costante situato all'interno del modulo LED.
Se hai già verificato che il tuo LED o array è classificato come in grado di assorbire una determinata tensione, i driver LED a corrente costante sono in genere più intuitivi per i progettisti e spesso rappresentano una soluzione più economica rispetto ai driver a corrente costante.
Collegamento di stringhe di LED
Quando i LED sono collegati con una configurazione in serie, la caduta di tensione diretta di ciascun LED nella stringa è additiva. Per questo motivo, i driver a corrente costante identificano sempre la gamma di tensione d'uscita supportata. Per limitare la tensione di azionamento è possibile installare in parallelo numerose stringhe di LED collegate in serie, gestite da driver a corrente costante a più uscite.
Quando più stringhe di LED vengono utilizzate in serie, il modo più efficace di controllarle è un alimentatore a corrente costante, che collega i LED direttamente ai terminali dell'alimentatore. Tuttavia, se le stringhe sono collegate in parallelo, uniformare la corrente in tutte le stringhe può essere difficile. In questo caso, viene utilizzato un componente esterno per controllare la corrente, riducendo l'efficienza del numero globale di lumen per watt.
Corrente costante e tensione costante: esempi di applicazione
La scelta effettuata per il proprio tipo di driver LED può dipendere notevolmente dall'uso finale previsto e da altri vincoli. Per la segnaletica e altre applicazioni che si basano su colori vivaci e in contrasto, un alimentatore a tensione costante può essere più conveniente e più facile da progettare. Inoltre, i cambi di colore tendono ad essere relativi e avranno un impatto minimo sull'efficacia della luce vista. L'efficienza è inoltre meno importante per la segnaletica e la dissipazione di calore supplementare è più economica quando l'applicazione è una singola installazione rispetto all'illuminazione distribuita in tutto un sito.
Quando l'uso finale previsto è per l'illuminazione, tuttavia, i driver a corrente costante possono rappresentare la scelta migliore. Questi permettono un controllo più uniforme della qualità della luce e della luminosità, e i sistemi possono essere facilmente regolati per mantenere i LED funzionanti nella loro gamma più efficiente. Far funzionare i LED nella gamma più efficiente richiede in genere meno dissipazione di calore e il metallo dell'impianto di illuminazione è di norma sufficiente per diffondere il calore e mantenere i LED in funzione in uno stato ideale ed efficiente.
La comprensione delle differenze funzionali nel collegamento di LED con alimentatori a corrente costante o a tensione costante può aiutare un progettista a ottimizzare il proprio progetto per soddisfare le esigenze di emissione di luce, qualità della luce e lunga durata del sistema.