एलईडी ड्राइवर बिजली आपूर्ति की टोपोलॉजी संरचना
एसी-डीसी बिजली आपूर्ति का उपयोग करने वाले एलईडी प्रकाश अनुप्रयोगों में, बिजली रूपांतरण के निर्माण मॉड्यूल में अपने संबंधित कार्यों को करने के लिए डायोड, स्विचिंग ट्रांजिस्टर (एफईटी), इंडक्टर्स, कैपेसिटर और प्रतिरोधी जैसे अलग-अलग घटक शामिल होते हैं, जबकि पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन (पीडब्लूएम) नियामक बिजली रूपांतरण को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है। आमतौर पर सर्किट में जोड़े जाने वाले ट्रांसफार्मर के साथ पृथक एसी-डीसी बिजली रूपांतरण में फ्लाईबैक, फॉरवर्ड और हाफ ब्रिज जैसी टोपोलॉजी संरचनाएं शामिल होती हैं, जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है। फ्लाईबैक टोपोलॉजी मध्यम से कम बिजली अनुप्रयोगों के लिए मानक विकल्प है, जिसमें बिजली कम है 30W, जबकि उच्च ऊर्जा दक्षता/शक्ति घनत्व प्रदान करने के लिए आधा पुल संरचना सबसे उपयुक्त है। अलगाव संरचना में ट्रांसफार्मर के लिए, इसका आकार स्विचिंग आवृत्ति से संबंधित है, और अधिकांश अलगाव प्रकार के एलईडी ड्राइवर मूल रूप से "इलेक्ट्रॉनिक" ट्रांसफार्मर का उपयोग करते हैं।
डीसी-डीसी बिजली आपूर्ति का उपयोग करके एलईडी प्रकाश अनुप्रयोगों में, एलईडी ड्राइविंग विधियों का उपयोग किया जा सकता है जिसमें प्रतिरोध प्रकार, रैखिक वोल्टेज नियामक और स्विच वोल्टेज नियामक शामिल हैं। मूल अनुप्रयोग आरेख चित्र 2 में दिखाया गया है। प्रतिरोध प्रकार ड्राइव मोड में, एलईडी के साथ श्रृंखला में वर्तमान पहचान प्रतिरोध को समायोजित करके एलईडी के आगे के प्रवाह को नियंत्रित किया जा सकता है। इस ड्राइव मोड को डिज़ाइन करना आसान है, लागत कम है, और इसमें कोई विद्युत चुम्बकीय संगतता (ईएमसी) समस्या नहीं है। नुकसान यह है कि यह वोल्टेज पर निर्भर करता है, एलईडी को स्क्रीन करने की आवश्यकता होती है, और इसमें कम ऊर्जा दक्षता होती है। रैखिक वोल्टेज नियामकों को डिज़ाइन करना भी आसान है और इनमें कोई ईएमसी समस्या नहीं है। वे वर्तमान स्थिरीकरण और ओवरकरंट सुरक्षा (फोल्डबैक) का भी समर्थन करते हैं, और बाहरी वर्तमान सेटिंग बिंदु प्रदान करते हैं। हालाँकि, उनकी कमियों में बिजली का अपव्यय और कम ऊर्जा दक्षता के साथ इनपुट वोल्टेज को हमेशा आगे के वोल्टेज से अधिक रखने की आवश्यकता शामिल है। स्विच रेगुलेटर पीडब्लूएम नियंत्रण मॉड्यूल के माध्यम से स्विच (एफईटी) के खुलने और बंद होने को लगातार नियंत्रित करता है, जिससे करंट के प्रवाह को नियंत्रित किया जाता है।
स्विचिंग वोल्टेज नियामकों में उच्च ऊर्जा दक्षता होती है, वोल्टेज स्वतंत्र होते हैं, और चमक को नियंत्रित कर सकते हैं। हालाँकि, उनकी कमियों में अपेक्षाकृत उच्च लागत, उच्च जटिलता और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) मुद्दे शामिल हैं। LEDDC-DC स्विचिंग नियामकों की सामान्य टोपोलॉजी संरचनाओं में हिरन, बूस्ट, हिरन बूस्ट, या सिंगल एंडेड प्राइमरी इंडक्टर कन्वर्टर्स (SEpICs) शामिल हैं। जब सभी कामकाजी परिस्थितियों में न्यूनतम इनपुट वोल्टेज एलईडी स्ट्रिंग के अधिकतम वोल्टेज से अधिक होता है, तो एक स्टेप-डाउन संरचना अपनाई जाती है, जैसे 6 श्रृंखला से जुड़े एलईडी को चलाने के लिए 24Vdc का उपयोग करना; इसके विपरीत, जब सभी कामकाजी परिस्थितियों में अधिकतम इनपुट वोल्टेज न्यूनतम आउटपुट वोल्टेज से कम होता है, तो एक बूस्ट संरचना अपनाई जाती है, जैसे कि 6 श्रृंखला से जुड़े एलईडी को चलाने के लिए 12Vdc का उपयोग करना; जब इनपुट वोल्टेज और आउटपुट वोल्टेज रेंज के बीच ओवरलैप होता है, तो स्टेप-डाउन बूस्ट या एसईपीआईसी संरचना का उपयोग किया जा सकता है, जैसे कि चार श्रृंखला से जुड़े एलईडी को चलाने के लिए 12Vdc या 12Vac का उपयोग करना। हालाँकि, इस संरचना में सबसे कम आदर्श लागत और ऊर्जा दक्षता है।
एलईडी को सीधे चलाने के लिए एसी पावर के उपयोग ने भी हाल के वर्षों में कुछ प्रगति की है। इस संरचना में, एलईडी स्ट्रिंग्स को विपरीत दिशाओं में व्यवस्थित किया जाता है, जो आधे चक्र में काम करती है, और एलईडी केवल तभी संचालित होती है जब लाइन वोल्टेज आगे के वोल्टेज से अधिक होता है। इस संरचना के अपने फायदे हैं, जैसे एसी-डीसी रूपांतरण के कारण होने वाली बिजली हानि से बचना। हालाँकि, इस संरचना में, एलईडी कम आवृत्तियों पर स्विच करती है, इसलिए मानव आँखें टिमटिमाती घटनाओं को देख सकती हैं। इसके अलावा, इस डिज़ाइन को लाइन सर्ज या ट्रांसिएंट के प्रभाव से बचाने के लिए एलईडी सुरक्षा उपायों को जोड़ने की आवश्यकता है।
