Moduły LED zasilane bezpośrednio z sieci

9 lutego 2014
Moduły LED zasilane bezpośrednio z sieci

W 2007 roku firma Seoul Semiconductor, przedstawiła nową technologię w postaci diody LED o nazwie Acriche, stanowiącej połączenie greckiego słowa acro – ‘góra’ i francuskiego riche – ‘bogactwo’. Diody Acriche z serii charakteryzowały się unikalnymi właściwościami. Połączenie wielu złącz półprzewodnikowych w jednej strukturze, w dwóch kierunkach przewodzenia, pozwoliło na zasilanie diody bezpośrednio z sieci prądu przemiennego. Rozwiązanie takie miało jednak pewne wady. Konieczność stosowania dużej struktury, z której tylko 50% działa w danej chwili, uniemożliwiała miniaturyzację. Z kolei czasy przełączania były zależne od częstotliwości napięcia w sieci, co powodowało migotanie. Wadami były także: wysoki współczynnik zawartości harmonicznych, niski współczynnik mocy i niższa sprawność w porównaniu z popularnymi wtedy diodami. Wady te uniemożliwiały wykorzystanie diod Acriche w niektórych aplikacjach, np. ze względu na migotanie – w oświetlaniu miejsc pracy.

Diody MJT i sterowniki Acrich2
Cztery lata później, w 2011 roku, firma Seoul Semiconductor przedstawiła kolejną generację swoich rozwiązań – połączenie dwóch patentowanych technologii – diod MJT i chipów sterujących Acrich2. Dzięki nim stworzono kolejną generację modułów, które można podłączać do sieci zasilającej bez żadnych dodatkowych komponentów. Wyjątkiem jest prosty układ przeciwprzepięciowy, dostarczany z modułami.
Serce nowych modułów stanowi sterownik Acrich2 IC, rozdzielający napięcie sieciowe na linijki diodowe. Układ nie potrzebuje dodatkowych elementów, a jego czas życia wynosi prawie 90 tys. godzin i nie ma ograniczonej liczby załączeń. Układ jest odpowiedzialny za synchroniczne włączanie i wyłączanie grup diod i skutecznie minimalizuje migotanie do niezauważalnego poziomu. Zwiększa też efektywność przez lepsze dopasowanie napięcia.
Technologia MJT (ang. Multi Junction Technology) pozwoliła na produkcję niedrogich, wysokonapięciowych diod, w których w jednej strukturze znajduje się wiele złącz, a tym samym ograniczenie kosztów połączeń i zmniejszenie powierzchni potrzebnej na umiejscowienie diod o sumie spadków napięcia o zaplanowanej wysokości.

Moduły standardowe i zestawy
Aby ułatwić producentom oświetlenia stosowanie modułów Acriche2, firma Seoul Semiconductor oferuje je w kilku standardowych rozmiarach, do wykorzystania w m.in. w źródłach światła i oprawach oświetleniowych typu downlight. Producent bierze pod uwagę także to, że wielu konstruktorów sprzętu oświetleniowego potrzebuje rozwiązań o indywidualnych cechach. Im właśnie Seoul Semiconductor umożliwia zakup zestawów składających się z diod i układów scalonych Acrich2, a następnie stworzenie na ich podstawie własnych modułów, które nie będą potrzebowały dodatkowych sterowników.

Przyszłość – Acrich2+
W II połowie 2013 roku udostępnione zostały nowe moduły Acrich2+ z nowymi układami scalonymi, które działają czterostopniowo. Pozwoliło to zmniejszyć współczynnik THD do poziomu < 15% (Acrich2 < 25%) i uzyskać skuteczność świetlną 140 lm/W dla zimnej białej barwy światła, bez dodatkowych strat na sterowniku. Napięcie na pojedynczą linijkę diodową wynosi od 20 V do 60 V.
Technologia ta jest nadal rozwijana i wkrótce powinna coraz aktywniej przejmować sektory opanowane przez tradycyjne diody LED zasilane poprzez zasilacze zewnętrzne. Stopniowo rozwiązywany jest również największy problem tego typu rozwiązań – możliwość ściemniania. Już teraz wszystkie moduły mogą współpracować ze ściemniaczami triakowymi, a niektóre są przystosowane do ściemniaczy analogowych 1 – 10 V.

Zaprenumeruj kwartalnik Oświetlenie LED.