Kaj je LED gonilnik?

Svetleče diode (LED) so elektronske naprave, ki spreminjajo električno energijo v svetlobno energijo. Oddaja svetlobe je na določenih valovnih dolžinah, odvisno od materiala izdelave. Za proizvodnjo bele svetlobe je potrebna sprememba. Gonilniki LED nadzorujejo številne dejavnike, ki vplivajo na delovanje LED in so ključnega pomena pri belih LED.

Gonilnik LED je podoben balastu pri fluorescenčni razsvetljavi. Gonilnik po potrebi pretvori izmenični tok (AC) v enosmerni (DC). Upravlja vhodno napetost in tok glede na zahteve glede napetosti in toka LED. Elektronsko je gonilnik majhno integrirano vezje (IC).

LED diode so bile sprva uporabljene kot indikatorji signala; tipična aplikacija je indikator vklopa na televiziji. Da lahko LED diode kot vir splošne osvetlitve tekmujejo z žarilno razsvetljavo, morajo biti sposobne proizvajati kakovostno, dosledno belo svetlobo in biti zatemnjene. Izbira LED gonilnika je ključnega pomena za aplikacije bele svetlobe.

Zahteve, ki jih je treba upoštevati pri določanju gonilnika LED, so odvisne od načrtovane uporabe LED. LED diode se poganjajo s tokom in občutijo velik padec osvetlitve z majhnim zmanjšanjem toka. Gonilnik konstantnega toka odstrani variacije vhodnega toka z uravnavanjem napetosti na tokovnem uporu. Vrednost referenčne napetosti in upora določata tok LED. LED diode, ki si delijo isti gonilnik, bi morale biti povezane zaporedno, da se ohrani stalen tok.

Naprave s stalnim tokom zahtevajo prenapetostno zaščito. Izhodni tok je prav tako konstanten, in če se upor poveča navzdol od tokokroga LED, lahko konstantni tok povzroči dvig napetosti nad nazivno napetostjo za LED ali druge diskretne komponente. Prenapetostno zaščito zagotavljajo zener diode, ki jih lahko obravnavamo kot povratno varovalko, vzporedno z LED. Ko pride do prenapetostnega stanja, začne zener dioda prevajati elektriko. Alternativa pristopu zener diode je spremljanje izhodne napetosti in izklop napajanja, ko je dosežena točka izklopa prenapetosti.

Učinkovitost pri pretvorbi energije v svetlobo je pomembna pri uporabi LED, saj je to tisto, kar razlikuje LED kot izvedljiv vir svetlobe. Količina vhodne moči za svetlost LED je merilo učinkovitosti gonilnikov LED. Obstaja obratno razmerje med referenčno napetostjo napajalnika in svetlostjo LED. Vhodna moč, ki jo upravlja LED gonilnik, z manjšimi referenčnimi napetostmi povzroči manjšo porabo električne energije in manjše kopičenje toplote.

Zatemnitev LED luči lahko upravlja LED gonilnik z zmanjšanjem vhodnega toka. To povzroči premik v izhodnem barvnem spektru in zahteva analogni krmilni signal, ki zasnovi doda še eno potrebno vezje. Širinska impulzna modulacija (PWM) vklopi in izklopi tok pri zelo visokih frekvencah. PWM se uporablja v zatemnilnikih z žarilno nitko, pri katerih se tok med vsakim ciklom odstrani iz istega dela energijskega vala izmeničnega toka. V DC okolju visokofrekvenčne LED morajo vezja PWM delovati na še višjih frekvencah.