Drivers de LED

Les LED font leur entrée dans le domaine de l'éclairage à l'aide de matériaux composites et de structures modernes à semi-conducteurs haute efficacité. L'éclairage à semi-conducteurs (SSL), offre de nouvelles possibilités et avantages pour l'utilisateur final. En utilisant des drivers, une stratégie de contrôle et des LED appropriés, les aspects qualitatifs et quantitatifs de la lumière peuvent être entièrement contrôlés. Les drivers (ou alimentation) de LED sont des périphériques à basse tension qui convertissent la tension secteur 120/220/277 V à la faible tension nécessaire aux LED ; ils peuvent aussi interpréter les signaux de commande pour la gradation des LED. Les drivers de LED sont disponibles en tension constante ou en courant constant. Ces deux types de drivers ne sont PAS interchangeables, et c'est la conception de la capacité de charge de la LED qui détermine le driver approprié. Les lampes à LED et les luminaires à LED nécessitent des drivers de LED.


Il existe deux façons de contrôler la luminosité d'une LED. La première méthode consiste à utiliser une gradation analogique, ce qui implique de modifier le courant direct traversant la LED pour régler la luminosité. La deuxième méthode utilise une technique de gradation numérique impliquant la commutation du courant direct à l’état actif et inactif pendant de courtes périodes de temps. L'œil humain fait la moyenne ces périodes d’activation/désactivation pour une luminosité perçue.


Le moyen le moins cher et le plus simple d’alimenter des LED est d'utiliser une alimentation à tension constante et une résistance en série avec la LED, pour limiter le courant qui la traverse. La résistance choisie dépend de l'amplitude de la source de tension (VIN), sur la valeur de la tension directe et du courant direct de la LED.


L'alimentation linéaire (LPS) est un moyen économique, simple et fiable d’alimenter des LED. Les systèmes LPS sont basés sur un circuit intégré (IC) de régulation linéaire, ou des transistors à jonction bipolaire ou à effet de champ opérant dans la région linéaire. Les alimentations à découpage (SMPS) n’ont pas les principaux inconvénients des alimentations linéaires et sont donc la solution principale pour les drivers de LED. Parce que les LED sont des composants DC, seules les SMPS des types DC/DC et AC/DC sont prises en compte. L'efficacité, la contrôlabilité, la petite taille et le faible poids sont leurs principaux avantages par rapport aux alimentations linéaires. Une SMPS peut fournir, si nécessaire, des courants élevés (p. ex., plus de 30 A) à très basse tension.


La sélection de la topologie la plus appropriée pour les drivers de LED dépend des normes, des spécifications et des exigences d'application comme les conditions de l’environnement de fonctionnement, la tension d'entrée du système, la tension directe des LED, le nombre de LED et l’agencement du circuit.


Les drivers intelligents sont généralement basés sur des microcontrôleurs de commutation ASIC qui comprennent une mémoire flash programmable (EEPROM), plusieurs contrôleurs de modulation de largeur d’impulsion (PWM) sur puce, des convertisseurs analogique-numérique (CAN) et des convertisseurs numérique-analogique (CNA). Les drivers de LED basés sur les microcontrôleurs apportent des avantages supplémentaires au système, tels que la flexibilité de fonctionnement, l'efficacité, la fiabilité, la contrôlabilité et l'intelligence.


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