Le soluzioni di Driver per l’illuminazione LED

Molti dei dispositivi elettronici portatili di oggi richiedono soluzioni di driver LED backlight con le seguenti caratteristiche: controllo diretto della corrente, alta efficienza, PWM dimming, protezione di tensione e la semplicità progettuale. I driver sono disponibili in tre grandi categorie: regolatori lineari, pompe di carica e driver switching caratterizzati da un induttore. Questi ultimi hanno trovato spazio in un'ampia varietà di applicazioni LED grazie alla loro flessibilità, essendo basati su diverse topologie che garantiscono un’alta efficienza. Inoltre, forniscono anche il vantaggio di accettare ampie gamme di tensioni in ingresso, permettendo così di raggiungere densità di potenza elevate. Progettare driver LED ottimali per il mercato industriale, commerciale e di consumo richiede una chiara comprensione delle esigenze applicative.  In questo articolo faremo una panoramica generale sugli aspetti tecnici e commerciali che riguardano la tecnologia dei driver LED, in particolare analizzeremo alcune topologie e IC delle principali aziende che operano nel settore.

Introduzione

Il mercato dei driver per LED nelle applicazioni di illuminazione commerciali e industriali crescerà da circa 490 milioni di dollari nel 2014 fino a 4,3 miliardi di dollari nel 2023, guidato principalmente dal tasso di adozione elevato degli apparecchi modulari da incasso per il mercato dell'illuminazione commerciale.  Le grandi aziende, tra cui Texas Instruments, Infineon, Linear e Maxim, continueranno a dominare gran parte del paesaggio microelettronico dei driver.  I driver per LED sono utilizzati per fornire una corrente costante per diverse applicazioni, come l'illuminazione dell'interno commerciale e l’illuminazione stradale/industriale. Per la conversione di potenza, numerose topologie vengono utilizzate dalle principali società di mercato. Per potenze inferiori a 50 W, la topologia flyback a stadio singolo compreso lo stage per la correzione del fattore di potenza è abbastanza comune. Con l'aumento del rating di potenza, i driver con un dedicato stage per la correzione del fattore di potenza e uno per flyback o LLC sono i più comuni. Altre topologie comuni includono un flyback a stadio singolo e soluzioni Buck con uscita in corrente costante. Il tipo di topologia molto utilizzata dipende dalle caratteristiche implementate così come l’esperienza dell'azienda nel settore dedicato.  Il parametro critico è la corrente LED. I LED ad alta luminosità funzionano con diverse centinaia di mA. Dal punto di vista della longevità, tale corrente deve essere mantenuta costante; la fonte di alimentazione deve essere essenzialmente un driver corrente. I passi avanti nella tecnologia lighting hanno notevolmente ridotto il prezzo dei LED rendendo così l'onere dei costi del driver di alimentazione più significativi nel costo complessivo del sistema. La massima efficienza, basso costo, gamma di tensione in ingresso, tensione di uscita, rapporto di tensione, THD e i requisiti normativi sono tutti fattori che devono essere considerati nella scelta del driver appropriato. La distorsione armonica totale o THD misura il rumore introdotto nei segnali elettrici da parte di dispositivi elettronici. In generale l'attraversamento di un segnale in un sistema può subire variazioni in termini di frequenze e ampiezza, presentare quindi distorsione. Un gran [...]

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Una risposta

  1. Maurizio Di Paolo Emilio Maurizio Di Paolo Emilio 23 dicembre 2016

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