بحث بسیار مهم در درایورهای LED، تولید روشنایی ثابت می باشد به طوریکه تغییرات دما و یا تغییر تعداد LED ها بر روی شدت روشنایی تاثیری نگذارد .معمولا LEDها به صورت سری شده استفاده می شوند تا جریان عبوری از آنها ثابت باشد و از روشنایی یکسان آنها اطمینان حاصل شود. اما حتی اگر رشته LED دارای لامپ های یکسان و از یک کارخانه باشد باز هم ولتاژ آستانه آنها یک اندازه نخواهد بود و زمانی که دمای کاری افزایش می یابد این ولتاژ بر اثر دما کاهش یافته و باعث افزایش جریان مستقیم عبوری خواهد شد لذا به همین دلیل نیاز است از مدار های محدودکننده جریان در ستاپ LED استفاده کرد.
رایج ترین ستاپ های LED در ادامه توضیح داده می شود :
- اتصال LED ها به صورت مستقیم و بدون واسطه به منبع تغذیه :
این ستاپ از لحاظ هزینه و سیم کشی مقرون به صرفه است و فقط بایستی به مشخصات LED دقت کرد و از منبع تغذیه ای استفاده نمود که مد جریان ثابت داشته باشد مانند شکل زیر، با این حال مساله تقسیم مساوی جریان بین رشته های LED هنوز وجود خواهد داشت. یکی از ساختار های رایج در اتصال LED ها، ساختار ماتریسی آنها می باشد در این ساختار در صورتی که تعدادی از LED ها خراب شوند تاثیری روی بقیه نخواهند گذاشت. در صورتیکه برای این ساختار از منبع تغذیه جریات ثابت شرکت استفاده شود اتصال مستقیم امکان پذیر است و نیازی به IC راه انداز LEDیا مقاومت بالاست برای هر رشته LED نخواهد بود با این حال LEDها باید به گونه ای چیده شوند که کمترین اختلاف بین رشته های آنها وجود داشته باشد .
به عنوان مثال در تصویر زیر در صورتیکه مجموع ولتاژهای آستانه LEDهای هر رشته با رشته های دیگر تفاوت زیادی داشته باشد باعث می شود جریان به صورت مساوی بین رشته ها تقسیم نشود و در بعضی از رشته ها جریان بیشتر از حد مجاز عبور کند که منجر به خرابی LED ها خواهد شد.
اتصال LED به منبع تغذیه با استفاده از مقاومت سری :
مزیت این ساختار ارزان بودن و مونتاژ راحت آن می باشد. در این ساختار نسبت به حالت قبل جریان متعادل تر خواهد بود و تقسیم آن در بین رشته ها تقریبا مساوی است. مشکل این ساختار اتلاف توان به دلیل وجود مقاومت بالاست می باشد و همچنین در این ساختار در برابر تغییر ولتاژ ورودی چاره ای اندیشیده نشده است و در صورت تغییر ولتاژ ورودی، شدت روشنایی LEDها تغییر خواهد کرد علاوه بر این نمی توان کنترلی بر روی جریان داشت و حفاظت مناسبی برای LED ها در برابر اضافه جریان وجود ندارد.
مقدار مقاومت مورد نیاز برای رشته های LED به صورت زیر محاسبه می شود :
- اتصال LED ها به منبع تغذیه با استفاده از IC راه انداز :
هزینه این ساختار نسبت به دو روش قبلی بالاست و از مزیت های آن می توان به افزایش طول عمر منبع تغذیه و LED و سادگی مدار آن اشاره کرد.در مقایسه با روش قبل تنها باعث کاهش اتلاف توان و پایداری بیشتر در برابر تغییرات ولتاژ می شود که نسبت به هزینه آن، صرفه اقتصادی چندانی ندارد. IC راه انداز نمی تواند به صورت اتوماتیک جریان را برای LED تنظیم کند و از لحاظ ایجاد تعادل جریان در بین رشته ها به خوبی روش بعدی نیست .
- اتصال LED ها به منبع تغذیه با استفاده از درایور PWM :
این روش مهمترین ساختار مورد استفاده جهت راه اندازی LED ها می باشد. مهمترین مزیت آن توانایی کنترل جریان و تقسیم متعادل جریان در رشته های LED است همچنین افزایش طول عمر منبع تغذیه و LED ها به سبب کنترل مناسب جریان از دیگر مزیت های این روش می باشد. قیمت بالا، پیچیدگی اتصالات و تولید نویز الکترومغناطیسی به سبب استفاده از درایور PWMو همچنین نویز صوتی فرکانس بالا، از معایب ساختار فوق می باشد. درایور PWM به صورت اتوماتیک جریان الکتریکی را برای رسیدن به تعادل بین رشته ها تنظیم می کند تا از شدت روشنایی یکسان همه رشته ها اطمینان حاصل شود. توپولوژی های رایج این ساختار به صورت باک، بوست، باک-بوست و مدولاسیون عرض پالس می باشد .
