درایور ال ای دی چیست و چگونه کار میکند

چکیده: درایور LED مغز یک سیستم روشنایی LED است. تبدیل توان، تنظیم بار و حفاظت از اجزای پایین دست را فراهم می کند. درایورهای LED همچنین رابط‌هایی هستند که حسگرها و ماژول‌های ارتباط بی‌سیم با آن‌ها برای فعال کردن تعامل انسان و ماشین وبرای کاربردهای روشنایی هوشمند یکپارچه شده‌اند.

توسعه و استقرار فناوری دیود ساطع کننده نور (LED) در سراسر طیف وسیعی از کاربردهای روشنایی در چند سال گذشته خیره کننده بوده است. علیرغم راندمان تبدیل الکترواپتیکال ذاتی ال ای دی ها، یک لامپ ال ای دی خوب نیازمند درایور خوب است.

پتانسیل این فناوری روشنایی انقلابی،تنها زمانی قابل مطرح شدن است که معیارهای عملکرد درایورهای LED به طور مداوم با ویژگی های الکتریکی منبع نور LED مطابقت داشته باشد. سیستم روشنایی LED ترکیبی هم افزایی از منبع نور، درایورهای LED، سیستم های مدیریت حرارتی و اپتیک است. به عنوان تنها مؤلفه ای که به طور مشخص بر عملکرد فتومتریک و کیفیت نور LED ها در یک سیستم روشنایی تأثیر می گذارد، درایورها نقش مهمی در کاربردهای گسترده تر و فشرده فناوری LED دارند.

درایور LED چیست؟

درایور LED یک دستگاه الکترونیکی است که برق یک LED  (یا رشته LED )را تنظیم می کند. ال ای دی ها قطعات  نیمه هادی حالت جامد هستند که با لایه هایی آغشته شده یا دوپ شده اند تا یک اتصال p-n ایجاد کنند. هنگامی که جریان از لایه های دوپ شده عبور می کند، حفره ها از ناحیه p و الکترون ها از ناحیه n به محل اتصال p-n تزریق می شوند. آنها برای تولید فوتون هایی که ما آنها را به عنوان نور مرئی درک می کنیم، دوباره ترکیب می شوند. تبدیل جریان به خروجی نور تقریباً خطی است، افزایش جریان ورودی اجازه می دهد تا الکترون ها و حفره های بیشتری در پیوند p-n دوباره ترکیب شوند و در نتیجه فوتون های بیشتری تولید شود

برخلاف منابع نور معمولی که مستقیماً از منبع  جریان متناوب (AC) تغذیه می‌شوند، LED‌ها بر روی ورودی DC یا ورودی موج مربعی مدوله‌شده کار می‌کنند زیرا دیودها دارای قطبیت هستند. ورودسیگنال AC باعث می شود که LED فقط در نیمی از مواقعی که سیگنال AC قطبیت صحیح دارد روشن شود و بلافاصله تحت بایاس منفی خاموش شود. بنابراین، یک منبع ثابت جریان الکتریکی DC در یک خروجی ثابت یا یک خروجی متغیر در محدوده مجاز باید به یک آرایه LED برای روشنایی پایدار و بدون سوسو زدن(non-flickering )اعمال شود.

درایورهای LED یک رابط بین منبع تغذیه (خط) و LED (بار) ایجاد می کنند و برق خط AC ورودی 50 هرتز یا 60 هرتز را در ولتاژهایی مانند 120 ولت، 220 ولت، 240 ولت، 277 ولت یا 480 ولت به برق DCتبدیل می کنند. جریان خروجی DC تنظیم شده درایورهایی وجود دارند که برای پذیرش انواع دیگر منابع برق نیز طراحی شده اند، به عنوان مثال، برق DC از میکرو شبکه های DC یا Power over Ethernet) PoE). یک مدار درایور LED باید در مقابل نویزهای ولتاژ و سایر نویزها در خط AC در محدوده طراحی از پیش تعیین شده مصونیت داشته باشد و در عین حال هارمونیک ها را در جریان خروجی فیلتر کند تا از تأثیر آنها بر کیفیت خروجی منبع نور LED جلوگیری کند. درایور صرفا یک مبدل برق نیست. برخی از انواع درایورهای LED دارای تجهیزات الکترونیکی اضافی برای فعال کردن کنترل دقیق خروجی نور یا پشتیبانی از روشنایی هوشمند هستند

                   

جریان ثابت یا ولتاژ ثابت؟

یک مدار الکتریکی که توان ورودی را تنظیم می کند تا یک خروجی با ولتاژ ثابت ارائه کند، معمولاً به عنوان منبع تغذیه نامیده می شود، در حالی که یک درایور LED در معنای دقیق به مدار الکتریکی اشاره می کند که یک خروجی جریان ثابت را ارائه می دهد. امروزه "راه انداز LED" و "منبع تغذیه LED" اصطلاحات بسیار مبهم هستند که به جای یکدیگر مورد استفاده قرار می گیرند. با وجود ابهام اصطلاحی، نمی‌توانیم تفاوت‌های ذاتی بین طرح‌های مدار جریان ثابت (CC) و ولتاژ ثابت (CV) را برای تنظیم بار LED نادیده بگیریم.

درایورهای LED ازنوع  CCیک جریان ثابت (به عنوان مثال 50 میلی آمپر، 100 میلی آمپر، 175 میلی آمپر، 350 میلی آمپر، 525 میلی آمپر، 700 میلی آمپر یا 1 آمپر)، بدون توجه به ولتاژ بار، به یک ماژول LED در محدوده ولتاژ خاصی ارائه می کنند. درایور ممکن است یک ماژول واحد را با LED های متصل به صورت سری یا چندین ماژول LED متصل به موازات را تغذیه کند. اتصال سری در معماری مدارهای CC ترجیح داده می شود زیرا تضمین می کند که تمام LED ها جریان یکسانی در اتصالات نیمه هادی خود داشته باشند و نور خروجی در سراسر LED ها یکنواخت باشد. بستن چندین ماژول LED به صورت موازی ، به یک مقاومت در هر ماژول LED نیاز دارد ، که منجر به راندمان پایین تر و تطابق ضعیف جریان می شود. اکثر درایورهای CC را می توان طوری برنامه ریزی کرد که در محدوده جریان خروجی برای جفت شدن دقیق بین درایور و یک ماژول LED خاص کار کنند. درایورهای LED جریان ثابت زمانی استفاده می شوند که خروجی نور باید مستقل از نوسانات ولتاژ ورودی باشد. آنها در بسیاری از انواع محصولات نورپردازی عمومی مانند لامپ های حبابی، چراغ های  رومیزی وسقفی ، چراغ های خیابانی و پارکی و... یافت می شوند که کیفیت جریان بالا و کنترل دقیق خروجی در اولویت هستند. درایورهای CC از مدولاسیون عرض پالس (PWM) و کاهش جریان ثابت (CCR) پشتیبانی می کنند. کارکردن منبع تغذیه در حالت CC معمولاً نیاز به مراقبت  از اضافه ولتاژ دارد، مخصوصا در صورت مواجه شدن با مقاومت بار بیش از حد یا زمانی که بار قطع شود.

درایورهای LEDازنوع  CVبرای کارکردن ماژول های LED با ولتاژ ثابت، معمولاً 12 ولت یا 24 ولت، طراحی شده اند. هر ماژول LED دارای تنظیم کننده جریان خطی یا سوئیچینگ خود است تا جریان را به منظور حفظ خروجی ثابت محدود کند. به طور کلی ترجیح داده می شود که یک منبع ولتاژ ثابت برای چندین ماژول LED یا وسایل متصل به صورت موازی ارائه شود. حداکثر تعداد LED یا ماژول های LED و ولتاژهای رو به جلو در آنها نباید از منبع تغذیه DC تجاوز کند. مدار CV باید اتلاف توان را در هنگام اتصال کوتاه بار تحمل کند. محدود کننده های جریان معمولاً برای محافظت از مدار، زمانی که ولتاژی بالاتر از حداکثر ولتاژ مجاز بر روی محدود کننده جریان قرار می گیرد، خاموش کننده حرارتی دارند. درایورهای CV اغلب در برنامه‌های روشنایی LED ولتاژ پایین استفاده می‌شوند که نیاز به سهولت اتصال گروهی در کنترل موازی دارند، به عنوان مثال، ماژول های خطی ال ای دی دکوراتیو، ماژول‌های علامت LED برای لایت‌باکس‌ها. ال ای دی  های متصل به درایورهای ولتاژ ثابت را فقط می توان با PWM  کم نور کرد.

منبع تغذیه با حالت سوئیچ (SMPS)

از آنجایی که LED ها به نوسانات جریان و ولتاژ بسیار حساس هستند، یکی از مهم ترین نقش های درایور LED کاهش تغییرات ولتاژخروجی در محل اتصال نیمه هادی LED ها است. منابع تغذیه حالت سوئیچ با تعدیل سیگنال الکتریکی با استفاده از یک یا چند عنصر سوئیچینگ مانند ماسفت های برق در فرکانس بالا عمل می کنند و در نتیجه مقدار از پیش تعیین شده برق DC را تحت تغییرات ولتاژ منبع تغذیه یا بار تولید می کنند. مبدل های سوییچینگ مورد استفاده در درایورهای LED نیاز به ذخیره انرژی به عنوان جریان با استفاده از سلف و یا به عنوان ولتاژ با استفاده از خازن دارند تا جریان خروجی یا ولتاژ روی بار را در طول چرخه روشن / خاموش نگه دارند. درایور ال ای دی AC-DC SMPS برق متناوب را به برق DC تبدیل می کند که می تواند LED ها را به درستی هدایت کند.

برای تبدیل توان حالت سوئیچ در درایورهای LED، توپولوژی های مدار مختلفی برای پشتیبانی از نیازهای بار LED موجود است. در میان تمام توپولوژی های SMPS  : کاهندهbuck  ، افزاینده boost،کاهنده افزاینده buck-boost و flyback رایج ترین انواع مورد استفاده هستند

مدار buck که به عنوان مبدل کاهنده نیز شناخته می شود، ولتاژ DC ورودی را با استفاده از تعدادی روش کنترل جریان، از جمله سوئیچینگ سنکرون، کنترل هیسترتیک، کنترل جریان پیک و کنترل جریان متوسط، تنظیم می کند. توپولوژی buckبرای درایورهای ال ای دی برقی طراحی شده است که برای راه اندازی رشته ای طولانی از LED ها با ولتاژ بار زیر ولتاژ تغذیه مورد نیاز هستند. مدارهای buck نیز اغلب در کاربردهای ولتاژ پایین یافت می شوند که ولتاژ ورودی نسبتاً کم است (مثلاً 12 VDC برای روشنایی خودرو) ویا چراغهای دکوراتیو. توپولوژیbuck امکان طراحی مدار با تعداد اجزای کمتر را در عین حفظ راندمان بالا (90-95٪) فراهم می کند. با این حال، ولتاژ بار مدار buck باید کمتر از 85 درصد ولتاژ تغذیه باشد. علاوه بر این، درایورهای Buck LED جداسازی بین مدارهای ورودی و خروجی را ارائه نمی دهند.

یک مبدل boost برای افزایش ولتاژ ورودی به ولتاژ خروجی بالاتر در حدود 20٪ یا بیشتر طراحی شده است. مدارهای تقویت کننده معمولاً به یک سلف نیاز دارند و در حالت هدایت پیوسته (CCM) یا حالت هدایت ناپیوسته (DCM) که توسط شکل موج جریان سلف تعیین می شود، کار می کنند. مبدل های تقویت کننده کم مصرف می توانند ازباصطلاح پمپ شارژ استفاده کنند نه یک سلف، که از خازن ها و سوئیچ ها برای بالا بردن ولتاژ خروجی بالاتر از ولتاژ تغذیه استفاده می کند. مبدل های مبتنی بر سلف مزیت تعداد قطعات کم و راندمان عملیاتی بالا (بیش از 90٪) را ارائه می دهند. نقطه ضعف این توپولوژی این است که هیچ جداسازی بین مدارهای ورودی و خروجی ارائه نمی دهد. مبدل  boostیک شکل موج پالسی را درخروجی می دهد و بنابراین به یک خازن خروجی بزرگ برای کاهش ریپل جریان نیاز دارد. کاهش نور PWM با خازن خروجی بزرگ و همچنین کنترل حلقه بسته که به پهنای باند زیادی برای تثبیت مبدل نیاز دارد چالش برانگیز است.

مبدل‌های Buck-boost می‌توانند خروجی بالاتر یا کمتر از ولتاژ ورودی ارائه دهند، که آنها را برای کاربردهایی که ولتاژ ورودی با تغییرات زیادی بالا و پایین می‌رود (بیش از 20 درصد) ایده‌آل می‌سازد. نوسانات ولتاژ ورودی از این نوع معمولاً در کاربردهای روشنایی با باتری، به عنوان مثال، روشنایی خودرو برای ماشین‌های ساختمانی و کشاورزی (لیفتراک، تراکتور، دروگر، حفار، برف‌روب و غیره) و همچنین کامیون‌ها و اتوبوس‌ها رخ می‌دهد

دو نوع مبدل که اغلب در برنامه های Buck-boost یافت می شوند به نام های SEPIC (مبدل القایی اولیه تک سر) و Cuk شناخته می شوند. مبدل SEPIC با استفاده از دو سلف، ترجیحا یک سلف دو سیم‌پیچ که دارای ابعاد کوچک، اندوکتانس نشتی کم و توانایی افزایش جفت سیم‌پیچ‌ها برای بهبود بازده مدار است، مشخص می‌شود. در نوع SEPIC، بخش boost تصحیح ضریب توان (PFC) را ارائه می دهد و بخشbuckولتاژی را تولید می کند که همان ولتاژ ورودی، کمتر یا بیشتر باشد، در حالی که قطبیت خروجی هر دو بخش یکسان باقی می ماند. توپولوژی Cuk جریان خروجی پیوسته یک buck و جریان ورودی پیوسته یک boostرا ترکیب می‌کند، که بهترین عملکرد تداخل الکترو مغناطیسی (EMI)را به Cuk می‌دهد و اجازه می‌دهد تا ظرفیت خازن در صورت نیاز کاهش یابد. مبدل Buck-boost یک مدار راه انداز غیر ایزوله است. مانند مبدل های boost، مبدل های Buck-boost به حفاظت اضافه ولتاژ برای جلوگیری از آسیب های ناشی از ولتاژ بیش از حد بالا در شرایط بدون بار نیاز دارند.

مدار سوئیچینگ flyback یک مبدل حالت هدایت ناپیوسته است که جداسازی شبکه AC، ذخیره انرژی و مقیاس ولتاژ را فراهم می کند. این بسیار شبیه یک مبدلt Buck-boosاست، اما با تقسیم سلف برای تشکیل ترانسفورماتور. ترانسفورماتور flyback با حداقل دو سیم پیچ نه تنها ایزولاسیون کامل بین مدارهای ورودی و خروجی خود را فراهم می کند، بلکه اجازه می دهد تا بیش از یک ولتاژ خروجی را در قطبیت های مختلف ایجاد کند

سیم پیچ اولیه به منبع تغذیه ورودی وصل می شود، سیم پیچ ثانویه به بار متصل می شود. انرژی مغناطیسی در زمانی که کلید روشن است در ترانسفورماتور ذخیره می شود و در عین حال دیود بایاس معکوس (یعنی مسدود شده) است. هنگامی که سوئیچ خاموش است، دیود بایاس رو به جلو است و انرژی مغناطیسی با جریان خروجی از سیم پیچ ثانویه آزاد می شود. برخی از مدارهای فلای بک از سیم پیچ سومی به نام بوت استرپ یا سیم پیچ کمکی برای تغذیه آی سی کنترل استفاده می کنند. کنترل دقیق تر ولتاژ متوسط ​​در خازن، برای حفظ  جریان در بار LED زمانی که مبدل در مرحله اول است، استفاده می شود.نیاز به عنصرایجاد ایزوله، معمولاً از طریق یک اپتوکوپلر برطرف میشود. مدارهای سوئیچ فلای بک را می توان برای طیف بسیار وسیعی از ولتاژهای تغذیه و خروجی با جداسازی از ولتاژهای خطرناک بالا طراحی کرد. با این حال، این مدارها کارایی کمتری دارند (75 - 85٪، بازده بالاتر با استفاده از قطعات گران قیمت امکان پذیر است)

منبع تغذیه خطی

منبع تغذیه خطی از یک عنصر کنترلی (مانند بار مقاومتی) استفاده می کند که در ناحیه خطی آن برای تنظیم خروجی کار می کند. در این نوع مدارهای محرک LED، ولتاژ  از طریق یک مقاومت حسگر جریان با مرجع ولتاژ در یک حلقه فیدبک برای تولید سیگنال کنترل مقایسه می شود. کنترل‌کننده‌ای که در ناحیه خطی سیستم بازخورد حلقه بسته کار می‌کند ولتاژ خروجی را تا زمانی تنظیم می‌کند که جریان عبوری از مقاومت حسگر با ولتاژ بازخورد مطابقت داشته باشد. بنابراین تا زمانی که ولتاژ رو به جلو از ولتاژ خروجی محدود شده تجاوز نکند، جریانی که به یک رشته LED تحویل داده می شود، حفظ می شود. درایورهای خطی فقط تبدیل گام به پایین را ارائه می دهند، به این معنی که ولتاژ بار باید کمتر از ولتاژ تغذیه نگه داشته شود. اگر ولتاژ بار بیشتر از ولتاژ تغذیه باشد یا ولتاژ تغذیه دارای تغییرات زیادی باشد، به یک رگولاتور سوئیچینگ نیاز است.

برنامه های کاربردی برق AC که نیازهای زیادی برای تنظیم ولتاژ دارند، معمولاً از رگولاتورهای خطی سوئیچ برای به راه اندازی لامپ های LED با یک رشته طولانی از LED ها به صورت سری استفاده می کنند. تنظیم کننده های خطی سوئیچ شده ترکیبی از رگولاتورهای خطی چندگانه هستند که به صورت مدولار یکپارچه یا آبشاری هستند. این رگولاتورهای خطی که معمولاً در بسته‌های آی سی نصب شده روی سطح طراحی می‌شوند، برای تنظیم هوشمندانه تعداد LEDهای متصل به بار در یک رشته در طول چرخه خط برق به‌گونه‌ای استفاده می‌شوند که ولتاژ بار با ولتاژ برق AC آنی مطابقت داشته باشد

درایورهای LED خطی راه حل بسیار ساده ای را ارائه می دهند که نیاز به سیم پیچ های حجیم و پرهزینه، خازن ها و عناصر فیلتر ورودی EMI / EMC را از بین می برد. تعداد قطعات بسیار کم و استفاده از اجزای حالت جامد به تنظیم کننده خطی سوئیچ شده اجازه می دهد تا به یک تراشه IC فشرده کوچک تبدیل شود. این امر درایورهای خطی را به یک کاندید رقابتی برای لامپ های LED تبدیل می کند که هزینه و اندازه فیزیکی آن برای ملاحظات طراحی مهم هستند.

توپولوژی خطی درایورها که با رقابت در هزینه، ایمنی EMI / EMC، ابعاد کوچک و سادگی طراحی مشخص می شود، در حال افزایش علاقه واستقبال در صنعت است. با این حال، راه اندازهای خطی با معایب ذاتی خود دست و پنجه نرم می‌کنند که آنها را از ورود به برنامه‌های اصلی در چند دسته محصول بازمی‌دارد:

1. یک درایور LED خطی می تواند بازده پایینی داشته باشد، زمانی که ولتاژ منبع تغذیه به طور قابل ملاحظه ای بالاتر از ولتاژ بار باشد
2. توان اضافی به عنوان انرژی گرمایی آزاد می شود و در نتیجه فشار حرارتی روی مدار درایور افزایش می یابد و اگر گرما به طور موثر دفع نشود، به احتمال زیاد روی LED ها نیز اثر میگذارد
3. محدودیت در نگه داشتن ولتاژ بار کمتر از ولتاژ منبع تغذیه در محدوده معینی منجر به ضرر بیشترمیشود بطوریکه  فقط  به محدوده ولتاژ تغذیه محدود می شود.
4. درایورهای خطی موجود در بازار مدارهای ارزان قیمتی هستند که توجه خاصی به حذف سوسو( فلیکر) نمی کنند
5.  هیچ توپولوژی غیر ایزوله و جداسازی الکتریکی از منبع تغذیه AC را فراهم نمی کند

 

سوییچینگ  در مقابل خطی

طراحی یک درایور LED شامل پارامترهای بسیاری است. برای انتخاب بین SMPS و درایورهای خطی باید هزینه، کارایی، کنترل، طول عمر، کاهش نور، اندازه، ضریب توان، سوسو زدن، ورودی / خروجی، جداسازی شبکه AC و عوامل مختلف دیگر را در نظر داشت.

منابع تغذیه سوئیچینگ به دلیل مدولاسیون "0 / 1" (روشن / خاموش سوئیچینگ) آشکارا کارآمدتر از منابع خطی هستند. آنها می توانند به گونه ای طراحی شوند که راندمان توان بالا و همچنین روشنایی بدون فلیکر را ارائه دهند و در عین حال ضریب توان بالا و اعوجاج هارمونیک (THD) کم را حفظ کنند. در حالی که درایورهای LED خطی به عنوان یک راه حل راه  انداز LED آینده نگر پیش بینی شده است.

SMPS  یک راه انداز LED ارجح برای کاربردهایی است که راندمان، کنترل روشنایی، کیفیت نور و ایمنی الکتریکی از اهمیت بالایی برخوردار است. به ویژه، قابلیت کنترل دیجیتال درایورهای SMPS، که مجهز به فناوری حسگر هوشمند و اتصال بی‌سیم هستند، نوید فعال کردن انواع برنامه‌های اینترنت اشیا (IoT) را می‌دهد. مدولاسیون دیجیتال اجازه می دهد تا داده ها را به صورت باینری برای ارتباطات بی سیم نوری پرسرعت (LiFi) رمزگذاری کند، که پتانسیل کاربردی درایورهای SMPS را به شدت گسترش می دهد.

با این وجود، ویژگی‌های جذاب درایورهای SMPS به عدم وابستگی آن‌ها به اجزای واکنش‌گر حجیم، گران قیمت و غیرقابل اعتماد، مانند ترانسفورماتورها، سلف‌ها و خازن‌ها مشخص میشود. عملکرد سوئیچینگ با سرعت بالا باعث ایجاد نویز زیادی می شود، بنابراین منجر به سطح نسبتاً بالایی از تداخل الکترومغناطیسی می شود که باید با استفاده از مدارهای اضافی فیلتر و غربال شود. این مدارهای اضافی می توانند اندازه های فیزیکی را به شدت افزایش دهند و هزینه کلی درایور LED را دو برابر کنند.

بزرگترین نقطه ضعف درایورهای SMPS که جذاب ترین ویژگی درایورهای خطی است، قابلیت اطمینان آنها است. یک مدار راه انداز SMPS از تعداد زیادی مولفه از جمله فیلترها، یکسو کننده ها، مدارهای تصحیح کننده ضریب توان (PFC) و غیره استفاده می کند. طراحی پیچیده ممکن است قابلیت اطمینان مدار را کاهش دهد. استفاده گسترده از خازن های الکترولیتی آلومینیومی در PFC به عنوان یک جزء ذخیره انرژی، بزرگترین نگرانی را در مورد قابلیت اطمینان درایور SMPS ایجاد می کند.

خازن های الکترولیتی به دلیل ظرفیت خازنی بالا و رتبه بندی ولتاژ بالا شناخته شده اند. با این وجود، الکترولیت در خازن با گذشت زمان تبخیر می شود. نرخ تبخیر به طور خطی با دما همبستگی دارد. دمای بالا تبخیر الکترولیت را تسریع می کند که باعث کاهش ظرفیت خازنی و افزایش ESR (مقاومت سری معادل) می شود. افزایش ESR به معنای موج دار شدن ولتاژ خروجی بالا و نویز است و خازن در نهایت با خشک شدن الکترولیت از کار می افتد که منجر به خرابی زودهنگام کل سیستم روشنایی می شود. عملکرد سوئیچینگ با سرعت بالا می تواند تداخل الکترومغناطیسی (EMI) ایجاد کند که بر عناصر مدار اطراف تأثیر منفی می گذارد. این یک چالش طراحی اضافی برای غلبه بر این مشکل ایجاد می کند. استفاده از فیلتر نویز منجر به افزایش حجم و وزن و همچنین هزینه ساخت می شود.

از طرف دیگر، درایورهای خطی به دلیل مزایای ذکر شده قبلی، پتانسیل بالایی دارند. آنها معمولاً بیشتر از درایورهای SMPS عمر می کنند، طراحی لامپ را ساده می کنند و هزینه را کاهش می دهند و BOM را به میزان قابل توجهی کاهش می دهند. با این حال، طراحی یک درایور خطی با بازده تبدیل بالا و کاهش لرزش قابل مقایسه با مدارهای SMPS چالش برانگیز است. . اکثر تولید کنندگان روشنایی آن را تنها به عنوان یک راه حل کم هزینه می دانند. در حالی که استفاده از درایورهای خطی در لامپ های LED برای کاربردهایی که نور با کیفیت بالا و ایزوله برق AC اولویت اصلی نیستند (به عنوان مثال روشنایی در فضای باز) قابل قبول است، برخی از تولیدکنندگان در تلاش هستند تا این راه حل درایور LED کم هزینه را در موارد بصری و ایمنی بگنجانند. بهبود کارایی سیستم روشنایی داخلی حساس بدون بهبود کیفیت خروجی درایور(کنترل فلیکر) و افزایش ایمنی الکتریکی و اتلاف حرارت سیستم روشنایی میسر نیست.

سیستم درایور روی برد (DOB)

DOB یک پیاده سازی معمولی از توپولوژی راه اندازهای خطی است. ماژول DOB LED که یک باصطلاح موتورتغذیه LED نیز نامیده می شود، LED ها و تمام وسایل الکترونیکی درایور را روی یک برد مدار چاپی با هسته فلزی (MCPCB) جای می دهد. فناوری DOB از قابلیت نصب آی سی های درایور ولتاژ بالا (رگولاتورهای خطی سوئیچ شده)برروی MCPCB بهره می برد. برخلاف مدار درایور SMPS که باید روی مدار چاپی FR4 روت شده نصب شود، این آی سی های درایور سطحی را می توان بدون مسیریابی مدار به MCPCB که LED برروی آن نصب شده لحیم کرد. این روش به طور کامل نیاز به مونتاژ درایور اختصاصی را از بین می‌برد و به این ترتیب امکان فرم فشرده را فراهم می‌کند. یکی دیگر از مزایای طراحی DOB این است که هدایت حرارتی عالی MCPCB می تواند اتلاف سریع گرمای تولید شده به دلیل تبدیل ناکارآمد یک محرک خطی را تسهیل کند.

هارمونیک در جریان برق

پردازش توانی که در داخل یک SMPS انجام می شود معمولاً به دلیل مدولاسیون پالس موجود باعث می شود که تخلیه برق آن ناهموار باشد. روشی که رگولاتورهای سوئیچینگ ، پالس‌های جریان را از شبکه برق شهری می‌گیرند، می‌تواند پیچ ​​خوردگی و اعوجاج در شکل موج جریان خط برق و همچنین فیوزها و قطع کننده‌های مدار در سطوح توان کمتر از توان خط برق ایجاد کند. وجود این اعوجاج هارمونیک و بارهای غیرخطی می تواند منجر به مشکلات مختلفی مانند گرم شدن بیش از حد هادی های خنثی و ترانسفورماتورهای توزیع،  خرابی تجهیزات تولید و توزیع برق و تداخل در مدارهای ارتباطی و غیره شود. این اختلالات مخرب ناشی از تجهیزات الکتریکی غیرخطی باید برطرف شود. بنابراین شرکت‌های خدماتی دارای الزامات نظارتی در مورد ضریب توان (PF) و اعوجاج هارمونیک کل (THD) تجهیزات الکتریکی، درخصوص  لامپ‌های LED خطی هستند.

ضریب توان، نسبت توان مصرفی به توان تحویلی است و به صورت عددی بین 0 و 1 بیان می شود. یک بار کاملاً مقاومتی دارای ضریب توان 1 است زیرا جریان را دقیقاً هم فاز با ولتاژ ارائه میدهد. با این وجود، عناصر راکتیو مانند خازن‌ها و سلف‌های یک درایور LED جریان راکتیو اضافی را می‌کشند که اندازه‌گیری آن دشوار است و بنابراین محاسبه هزینه آن برای شرکت‌های برق غیرممکن است. مهمتر از همه، این توان راکتیو باعث می شود که توان تحویلی (قدرت ظاهری) بیشتر از توان واقعی مورد نیاز چراغ LED باشد. این می‌تواند باعث شود که زیرساخت شرکت برق بیش از ظرفیت کار کند و اگر هیچ اقدامی برای محافظت از زیرساخت از بارگذاری بیش از حد توسط توان راکتیو اضافی انجام نشود، می‌تواند باعث آسیب احتمالی شود. هر چه PF به 1 نزدیکتر باشد، شکل موج جریان و ولتاژ با هم تطابق بیشتری دارند. با کاهش PF، توان بیشتری به شکل توان راکتیو تلف می شود.

 

 

 

ضریب قدرت یک لامپ یا چراغ LED در بسیاری از بازارها به یک نیاز مشخصات تبدیل شده است. دستورالعمل اتحادیه اروپا یک محصول LED با توان مصرفی بیش از 25 وات را ملزم می کند که PF بالاتر از 0.9 داشته باشد. در ایالات متحده، هر دو کنسرسیوم طراحی لایت (DLC) و Energy Star دارای مقررات PF مشابه اروپا هستند. ایالت کالیفرنیا دارای مقررات واضحی برای مقدار PF است که باید برای تمام سطوح قدرت روشنایی LED مسکونی و تجاری بیشتر از 0.9 باشد. به منظور برآورده کردن مقادیر PF تنظیمی، درایورهای LED خطی طراحی شده برای کاربردهای شبکه AC باید نوعی اصلاح ضریب توان را برای حفظ ضریب توان بالا در محدوده وسیع ولتاژ ورودی به کار گیرند. مدار تصحیح ضریب توان (PFC) معمولاً برای به حداقل رساندن توان راکتیو و به حداکثر رساندن توان موجود از منبع و کابل توزیع استفاده می شود. مدارهای PFC، که شامل PFC های فعال و غیرفعال می شوند، جریان ورودی را به شکل موج سینوسی که هم فاز با ولتاژ خط است، شکل می دهند و زمان آن را تراز می کنند.

اعوجاج هارمونیک کل (THD) اغلب در یک تراز با موضوع PF پایین مطرح می شود. THD اندازه گیری اعوجاج در شکل موج جریان ناشی از بارهای الکتریکی غیر خطی مانند بارهای یکسو کننده است. شکل موج جریان تحریف شده می تواند PF را کاهش دهد و همچنین اعوجاج هارمونیک ایجاد کند. اعوجاج هارمونیک همچنین زمانی رخ می دهد که بار جریانی را بکشد که شبیه یک سینوسی واقعی نباشد. THD به صورت درصد نشان داده می شود. هر چه مقدار کمتر باشد بهتر است. THD بالا می تواند مشکلاتی را در تجهیزات توزیع برق ایجاد کند. بنابراین مهم است که درایورهای LED مقادیر تنظیمی THD (معمولاً کمتر از 20٪) را در کل محدوده ولتاژ ورودی داشته باشند. THD توسط مدار تصحیح ضریب توان سرکوب می شود که باید به طور موثر جریان ورودی را شکل دهد تا اطمینان حاصل شود که حداقل انرژی در فرکانس های بالاتر تولید می شود.

هر دوپارامتر PF و THD می توانند نور لامپ را تحت تاثیر قرار دهند.. بنابراین، اندازه گیری PF و THD در خروجی های کامل و کم نور ضروری است.

کنترل دیمر نور

انتقال از فناوری روشنایی سنتی به روشنایی حالت جامد به دلیل نیاز به کارایی، کنترل و تعامل بیشتر انجام می شود. در قلب کنترل روشنایی، فناوری دیمر است که یک عملکرد جدایی ناپذیر از سیستم های مدیریت نور است. یکی از مزایای LED ها توانایی پاسخگویی آنی به تغییرات برق ورودی است که توسط درایور LED تنظیم می شود. عملکرد کاهش نور یک درایور LED به دلیل ارتباط بیشتر و سازگاری نور با نیازها و ترجیحات کاربر به طور فزاینده ای مهم است. رایج‌ترین کنترل‌های دیمر به درایور شامل triac (تریود برای جریان متناوب)، 0-10 ولت و DALI (رابط روشنایی آدرس‌پذیر دیجیتال) است. مدولاسیون عرض پالس (PWM) و کاهش جریان ثابت (CCR) رایج‌ترین روش‌هایی هستند که برای کاهش نور LED دردرایور استفاده می‌شوند

لازم به توضیح است که دیمر های سنتی قدیمی و آنالوگ نمیتوانند درایورهای خطی را کنترل کنند و انجام دیمیبل نوری ال ای دی ها فقط با اعمال موارد گفته شده در بالا امکان پذیراست.

کاهش فلیکر

فلیکر ، مدولاسیون دامنه خروجی نور است که می تواند توسط نوسانات ولتاژ در شبکه AC، موج های باقی مانده در جریان خروجی ارائه شده به بار LED، یا تعامل ناسازگار بین مدارهای کم نور و منابع تغذیه LED القا شود.فلیکر یا سوسوزدن می‌تواند باعث ایجاد سایر اختلالات نور زمانی (TLA) شود که شامل اثر استروبوسکوپی (ادراک نادرست حرکت) و آرایه فانتومی (الگویی که هنگام حرکت چشم ظاهر می‌شود). TLA ها به دو شکل مرئی و نامرئی هستند. سوسو زدنی که در فرکانس‌های 80 هرتز و پایین‌تر رخ می‌دهد مستقیماً با چشم قابل مشاهده است، و سوسو زدن نامرئی تغییرات زمانی است که در فرکانس‌های 100 هرتز یا بالاتر رخ می‌دهد. اثر استروبوسکوپی و آرایه فانتوم معمولاً در محدوده فرکانسی بین 80 هرتز و 2 کیلوهرتز رخ می دهد، دید آنها در جمعیت ها متفاوت است. در حالی که TLA های نامرئی برای چشم انسان قابل درک نیستند، اما همچنان می توانند مقداری عواقب منفی داشته باشند

فلیکر و سایر TLA ها الگوهای زمانی ناخواسته خروجی نور هستند که می توانند باعث خستگی چشم، تاری دید، ناراحتی بینایی، کاهش عملکرد بینایی و در برخی موارد حتی میگرن و تشنج های صرعی حساس به نور شوند. بنابراین آنها یکی از ملاحظات کلیدی در ارزیابی کیفیت نور هستند. سناریوهای مختلف نور ممکن است سطوح مختلفی از مصنوعات نور زمانی را تحمل کنند. TLA ها ممکن است برای جاده ها، پارکینگ ها، و روشنایی معماری در فضای باز، یا سایر کاربردهایی که مدت زمان قرار گرفتن در معرض نور مصنوعی محدود است، کمتر نگران کننده باشند. نور مصنوعی با درصد سوسو زدن بالا نباید هم برای روشنایی محیط و هم برای روشنایی کار در خانه ها، ادارات، کلاس های درس، هتل ها، آزمایشگاه ها و فضاهای صنعتی استفاده شود. نور بدون سوسو نه تنها برای کارهای بصری که مستلزم قرارگیری دقیق چشم ها و محیط هایی هستند که در آن افراد مستعد زمان زیادی را سپری می کنند، حیاتی است، بلکه برای پخش HDTV، عکاسی دیجیتال و ضبط حرکت آهسته در استودیوها، استادیوم ها و سالن های بدنسازی بسیار مطلوب است. دوربین‌های ویدیویی می‌توانند TLA را به روشی که چشم انسان این اثرات را تشخیص نمی‌دهد، دریافت کند.

                                  

کلید کاهش سوسو زدن در درایور LED نهفته است که برای اصلاح برق AC تجاری به برق DC و فیلتر کردن هرگونه موج جریان نامطلوب طراحی شده است. امواج به اندازه کافی بزرگ، که معمولاً در فرکانس دو برابر ولتاژ شبکه AC رخ می دهد، در جریان DC ارائه شده به بار LED منجر به سوسو زدن و سایر ناهنجاری های بصری در فرکانس 100 / 120 هرتز می شود. بنابراین سطح مجاز جریان موج دار در ال ای دی ها، مانند ریپل 15 ± (در مجموع 30 درصد)، باید در درایورهای LED برای کاربردهای مختلف که سوسو زدن اهمیت دارد، تعریف شود. امواج را می توان با استفاده از یک خازن فیلتر صاف کرد. یکی از چالش‌های اصلی در طراحی درایور، فیلتر کردن امواج و هارمونیک‌ها بدون استفاده از خازن الکترولیتی ولتاژ بالا با عمر کوتاه و حجیم در سمت اولیه است. درایورهای LED ذاتاً در معرض پدیده سوسو زدن هستند زیرا LEDها در واقع از ولتاژ DC واسطه ای که در یک سیستم روشنایی LED مبتنی بر SMPS است کار می کنند. تغییر سریع در قطبیت منجر به سوسو زدن  در فرکانس دو برابر فرکانس سینوسی AC می شود. با وجود سادگی در طراحی مدار، مدارهای اضافی برای کاهش موثر تغییرات زمانی در منبع تغذیه مورد نیاز است

استانداردهایی برای محدود کردن فلیکر برای کاربردهای مختلف هنوز ایجاد نشده است. دو معیار توسط IES برای تعیین کمیت سوسو زدن ایجاد شد. سوسو زدن درصد تغییر نسبی مدولاسیون نور (عمق مدولاسیون) را اندازه گیری می کند. شاخص فلیکر یک متریک است که تغییرات شدت را در کل شکل موج دوره ای (یا چرخه برای شکل موج مربعی) مشخص می کند. فلیکر درصد ی برای مصرف کنندگان عمومی بهتر شناخته شده است. به طور کلی، 10 درصد سوسو زدن یا کمتر در 120 هرتز یا 8 درصد سوسو زدن یا کمتر در 100 هرتز برای اکثر افراد به جز برای جمعیت های در معرض خطر، 4 درصد سوسو زدن یا کمتر در 120 هرتز یا 3 درصد سوسو زدن یا کمتر در 100 هرتز قابل تحمل است.

حفاظت مدار

بسته به توپولوژی درایور، طراحی مدار و محیط‌های کاربردی، درایورهای LED می‌توانند در برابر ناهنجاری‌های بار و شرایط عملیاتی غیرعادی مانند جریان اضافه، اضافه ولتاژ، ولتاژ کم، اتصال کوتاه، مدار باز، قطبیت نامناسب، از دست دادن نول و گرمای بیش از حد و غیره قرار بگیرند. بنابراین، درایورهای LED باید مکانیسم‌های حفاظتی را برای رسیدگی به این چالش‌ها ترکیب کنند

ولتاژ خروجی برخی از درایورهای جریان ثابت، به ویژه مبدل های تقویت سوئیچینگ، می تواند به دلیل قطع بار یا مقاومت بیش از حد بار، بیش از حد از ولتاژ نامی درایو افزایش یابد. حفاظت مدار باز یا حفاظت از اضافه ولتاژ خروجی (OOVP) مکانیزم خاموشی را فراهم می کند که از دیود زنر برای ارائه بازخورد و هدایت جریان خروجی به زمین زمانی که ولتاژ خروجی از حد معینی فراتر می رود، استفاده می کند. یک روش ارجح تر برای حفاظت از مدار باز، استفاده از طرح بازخورد ولتاژ فعال برای قطع منبع تغذیه با رسیدن به نقطه قطع اضافه ولتاژ است

حفاظت اضافه ولتاژ ورودی (IOVP) برای رهایی از فشار اضافه ولتاژ در مدار محرک در نتیجه عملیات سوئیچینگ / تغییر بار در شبکه برق، برخورد صاعقه در نزدیکی، برخورد صاعقه مستقیم به سیستم روشنایی یا تخلیه الکترواستاتیک طراحی شده است. در کاربردهای خط AC، اضافه ولتاژ خفیف اما پایدار می‌تواند باعث ایجاد جریان‌های زیاد (تکانه‌های انرژی) در درایور LED و خود LED شود که ممکن است منجر به خرابی درایور LED و رابط‌های کنترل و پیری زودرس LED‌ها شود. یک وریستور اکسید فلزی (MOV) یا یک سرکوبگر ولتاژ گذرا (TVS) را می توان در سراسر ورودی قرار داد تا با بستن ولتاژ، انرژی را جذب کند. یک خازن پلی استر که معمولاً در سراسر خط AC برای کاهش انتشار EMI متصل می شود، همچنین به جذب بخشی از انرژی در پالس های موج کمک می کند

درایورهای LED معمولاً دارای سطح محدودی از حفاظت از نوسانات ناشی از مدارهای داخلی وحفاظت از اضافه ولتاژ هستند. در برخی از کاربردها مانند روشنایی خیابان، دستگاه‌های حفاظت از نوسانات اضافی که قادر به مقاومت در برابر نوسانات یا ضربه‌های متعدد هستند باید به درایور اضافه شوند تا از اجزای پایین دست در برابر نوسانات زیاد محافظت کنند.

اتصال کوتاه در بار منبع تغذیه خطی می تواند منجر به گرمای بیش از حد شود، اما هیچ تفاوتی در جریان عرضه شده به هر LED ایجاد نمی کند زیرا مدارهای محدود کننده جریان، حفاظت از اتصال کوتاه خودکار را فراهم می کنند. با این حال، در یک رگولاتور باک سوئیچینگ، یک اتصال کوتاه بسته به طراحی مدار منجر به خرابی LED یا کل ماژول می شود. خرابی یک LED منفرد معمولاً تأثیر کمتری بر کل نور خروجی دارد. تغییر در ولتاژ را می توان با استفاده از یک مدار اشتراکی جریان خودتنظیم که همچنان جریان را به طور مساوی توزیع می کند، متعادل کرد. از طرف دیگر، یک اتصال کوتاه در بار یک رشته LED می تواند به طور قابل توجهی بر کل خروجی نور تأثیر بگذارد. مکانیسم تشخیص شکست حفاظت از اتصال کوتاه را می توان با نظارت بر چرخه کار اجرا کرد

حفاظت در برابر دمای بیش از حد برای سیستم های LED شامل حفاظت دمای ماژول (MTP) و حد دمای درایور (DTL) است. DTL از یک مقاومت NTC (ضریب دمای منفی) برای کاهش جریان خروجی زمانی که حداکثر دمای درایور از حد از پیش تعریف شده فراتر می‌رود، استفاده می‌کند. NTC دمای ماژول LED را کنترل می کند و با درایور ارتباط برقرار می کند که به طور خودکار جریان را به سمت LED ها کاهش می دهد تا زمانیکه  از حرارت کاسته شود.. در صورتی که نقطه TC درایور و دمای ماژول LED قابل همبستگی باشد، می‌توان از DTL به عنوان جایگزین MTP استفاده کرد.

EMI و EMC

تداخل الکترومغناطیسی (EMI) که به آن تداخل فرکانس رادیویی (RFI) نیز گفته می‌شود، بر سایر مدارهای الکتریکی در نتیجه رسانایی الکترومغناطیسی یا تشعشعات الکترومغناطیسی ساطع شده از وسایل الکترونیکی مانند درایورهای LED، رادیوهای CB و تلفن‌های همراه تأثیر می‌گذارد. هر درایور LED که به منبع تغذیه AC متصل است باید استانداردهای انتشار تشعشعی  تعریف شده در IEC 61000-6-3 را رعایت کند. در مدار راه انداز LED، سوئیچینگ ماسفت معمولا منبع اصلی EMI است. یک طرح مدار چاپی با مسیرهای جریان سوئیچینگ کوتاه و فشرده نیز برای محدود کردن EMI مهم است. در برخی از کاربردها به فیلتر ورودی برای کاهش هارمونیک های فرکانس بالا نیاز است و طراحی این مدار برای حفظ EMI پایین حیاتی است. صفحه زمین روی برد مدار باید پیوسته بماند تا از ایجاد یک حلقه جریانی که باعث انتشار سطوح بالایی از EMI می شود جلوگیری شود. ممکن است یک صفحه فلزی روی ناحیه سوئیچینگ نصب شود تا محفظه ای فراهم کند که تابش EMI را متوقف کند.

سازگاری الکترومغناطیسی (EMC) توانایی یک دستگاه یا سیستم برای کار در محیط الکترومغناطیسی خود بدون ایجاد EMI است که تجهیزات همجوار را مختل می کند یا توسط EMI تابش شده توسط تجهیزات مجاور مختل می شود. عملکرد EMC درایور LED اغلب به طور خودکار توسط یک طراحی EMI خوب تضمین می شود. با این حال، تخلیه الکترواستاتیک (ESD) و ایمنی در برابر افزایش که در روش‌های EMI در نظر گرفته نمی‌شوند نیز بر عملکرد EMC تأثیر می‌گذارند.

ملاحظات ایمنی

هنگام ارزیابی یک درایور و سیستم روشنایی که در آن کار می کند، ایمنی باید همیشه اولویت اول باشد. یک درایور LED خطی با عایق دی الکتریک، به عنوان مثال، 1500 ولت RMS (50یا 60 هرتز)، از ورودی تا خروجی بسیار مورد نظر است. جداسازی مدار ورودی / خروجی را فقط می توان با ترانسفورماتورهایی که سیم پیچ های اولیه و ثانویه با ایزولاسیون گالوانیکی خوب دارد انجام داد. ولتاژ خروجی باید طبق استاندارد IEC 61140 زیر 60 VDC ولتاژ فوق‌العاده پایین (SELV) نگه داشته شود. خطر برق گرفتگی یک نگرانی جدی در محصولات LED است که توسط تنظیم کننده های خطی کم هزینه هدایت می شوند. این مدارها هیچ ایزوله ای بین مدارهای ورودی و خروجی ارائه نمی دهند و ممکن است عایق الکتریکی سیستم های روشنایی به اندازه کافی آزمایش نشده باشد.

مسائل مربوط به تراکم و فاصله باید برای محصولات دارای برق  AC  در نظر گرفته شود.در اعمال فاصله بین مدارهای اولیه و ثانویه باید الزامات آن رعایت شود. در غیر این صورت ممکن است برق گرفتگی یا آتش سوزی رخ دهد. برای جلوگیری از ایجاد قوس بین الکترودها که در اثر یونیزاسیون هوا ایجاد می شود، باید فاصله بین دو قسمت رسانا را در نظر گرفت. همانطور که اندازه مدارهای الکترونیکی همچنان در حال کوچک شدن هستند، طراحی PCB خوب برای مدار درایور ضروری است تا نه تنها انتشار EMI را کم کند، بلکه مشکلات اتصالات ناخواسته  را نیز کاهش دهد.

تمام قطعات رسانای الکتریکی و قابل لمس یک درایور LED  خطی درکلاس Aباید به زمین متصل شوند. درایورهای ال‌ای‌دی طراحی‌شده برای راه‌اندازی سیستم‌های روشنایی LED برای کاربردهای مسکونی و تجاری معمولاً به‌عنوان کلاس II فهرست می‌شوند. برای درایورهای LED کلاس II هیچ اتصال به زمین وجود ندارد، اما تمام هادی های داخل درایورهای کلاس II باید عایق دوگانه یا تقویت شده باشند تا از عایق خوبی بین مدار برق اصلی و سمت خروجی یا پوشش فلزی درایور اطمینان حاصل شود.

ملاحظات حرارتی

یک درایور LED برای تبدیل ولتاژ خط AC به خروجی DC تا حد امکان کارآمد پیکربندی شده است و هر انرژی از دست رفته در فرآیند تبدیل ، به گرما تبدیل می شود. این بدان معناست که یک درایور LED با راندمان 90 درصد به توان ورودی 100/0.9=111Wنیاز دارد تا بار 100 وات را هدایت کند. از جمله توان ورودی 11 وات، تلفات برقی است که به صورت گرما خارج می شود. این فشار حرارتی بالایی را روی مدار درایور LED ایجاد می کند. هنگامی که درایور در داخل محفظه چراغ قرار می گیرد، بار حرارتی ناشی از LED ها منجر به افزایش بیشتر دمای درایور می شود. علاوه بر استفاده از قطعاتی که برای دماهای بالا درجه بندی شده اند، درایور باید طوری طراحی شود که گرما را از اجزای حساس به حرارت دور کند. ایجاد گرمای بیش از حد باعث مشکلات قابلیت اطمینان در قطعات، از جمله خازن های الکترولیتی می شود که در معرض گرما خشک می شوند. بنابراین دمایی که درایور LED در آن کار می‌کند در تعیین طول عمر آن بسیار مهم است. برای تسهیل اتلاف گرما، درایورهای LED برای لامپ‌های LED با وات بالا از محفظه‌های آلومینیومی استفاده می‌کنند که می‌تواند با پره‌های با چگالی بالا و هیت سینگ رسانای حرارتی همراه باشد.

حفاظت در برابر نفوذ

درایورهای LED برای کاربردهای روشنایی جاده ها، خیابان ها، منظره و درکل فضای باز میبایست  برای محافظت در برابر نفوذ گرد و غبار، رطوبت، آب و سایر اشیایی که ممکن است از داخل محصولات عبور کنند، آب بندی شوند. درجه بالای حفاظت از نفوذ (IP) برای درایورهای LED برای کاربردهای داخلی مانند کارواش، اتاق‌های تمیز، کارخانه‌های بطری‌سازی و کنسرو کردن، تأسیسات پردازش مواد غذایی، کارخانه‌های دارویی یا هر کاربرد صنعتی که نیاز به قرار گرفتن در معرض شستشوی روزانه با فشار بالا دارد، حیاتی است. درایورهای LED خودکفا برای مکان های مرطوب معمولاً در قاب سیلیکونی قرار می گیرند تا یکپارچگی محفظه را افزایش دهند و در عین حال عایق الکتریکی و مدیریت حرارتی را نیز تسهیل کنند. این درایورها معمولاً دارای سطح حفاظت از نفوذ IP65، IP66 یا IP67 هستند.

تاثیر مکان

درایورهای LED را می توان از راه دور نصب کرد یا در داخل محفظه لامپ  قرار داد. در سیستم‌های غیر DOB، درایور باید از نظر حرارتی از LED‌هایی که مقدار زیادی گرما تولید می‌کنند، ایزوله شود. هنگام طراحی محفظه چراغ باید به تعمیر و نگهداری درایور توجه شود. در سیستم‌های نصب‌شده از راه دور، درایورهای PWM می‌توانند از دست دادن عملکرد در مسافت طولانی را همراه داشته باشند.. به این ترتیب، CCR ( مدل جریان ثابت) روش ترجیحی جلوگیری از کاهش نور برای سیستم های نصب شده از راه دور است.

واحد تحقیق و توسعه شرکت افروغ