Mange af vores produkter har tilføjelsen “AC” efter produktnavnet. Denne tilføjelse er en markering af, at AC LED-moduler er installeret i disse produkter. Med denne teknologi er der ikke behov for en væsentlig del af et almindeligt LED-modul, nemlig forkoblingsapparatet.
Hvordan fungerer det?
Det nedenstående billede forklarer den principielle funktion af højvolt LED’er. Kredsløbet drives direkte af en udrettet vekselstrøm. LED-kæden – her kan anvendes et stort antal enkelt-LED’er eller specielle COB-moduler – styres ved hjælp af controlleren.
Afhængigt af den aktuelle højde på sinus-halvbølgen styrer controlleren kontakterne A-D og genererer dynamisk en LED-kæde, hvis samlede åbningsspænding lige præcis ligger under den aktuelle højde på halvbølgen. Da antallet af kanaler er begrænset, sker dette i segmenter.
I dette eksempel er momentværdi på sinus-halvbølgen stadig meget lav. Følgelig bliver kun få segmenter drevet. Resten af kæden forbliver mørk.
Det næste billede viser kontakterne, som de gælder for tilstand B:
Her er antallet af belyste LED’er allerede større.
Rækkefølgen kan fortsættes yderligere, indtil alle LED’er aktiveres. Man kan se, at antallet af belyste LED’er dynamisk vokser og falder med sinusbølgen. Beskueren bemærker relativt lidt af dette, da denne proces knapt er mærkbar for øjet. Det synes som en jævnt belyst LED-kæde.
I det følgende billede blev lysintensitetsforløbet, strømforløbet og netspændingen optaget:
Til denne måling blev en controller med seks trin anvendt. På den gule kurve kan man se de seks spring, når segmenterne tilsluttes. Springene er også synlige i strømmen (grøn). Den blå kurve viser forløbet af netspændingen. Det bemærkes også, at der ikke udsendes noget lys i den første tid efter nul-gennemgang, fordi den nedre tærskel først skal overskrides. For menneskets opfattelse af lysstyrke er det uproblematisk, og EMV-krav (f.eks. netpåvirkninger) overholdes også.
Fordelen
Lamper uden elektroniske forkoblingsapparater kræver færre komponenter. Dette har flere fordele. Omkostningerne reduceres, fordi store og dyre komponenter ikke er nødvendige, og sandsynligheden for fejl minimeres. For den mulige levetid har dette yderligere en vigtig fordel: Specielt de nødvendige elektrolytkondensatorer i elektroniske forkoblingsapparater mangler fuldstændigt her. Almindelige AC/DC-konvertere når typisk levetider omkring 15.000 timer, mens denne teknologi nemt kan nå 50.000 timer eller mere. Den er dermed cirka på niveau med den forventede levetid for LED’en. For brugeren er dette en fordel i to henseender: AC LED-moduler er meget effektive, dvs. de sparer energi, og det komplette system er designet til en meget lang levetid. Udskiftning af forkoblingsapparater eller pærer bortfalder derfor helt. Der er ingen vedligeholdelsesomkostninger ved deleudskiftning.
En anden driftsform er helt automatisk og uden ekstra omkostninger indbygget i modulet: Brug af moduler i en nødbelysning. Modulet arbejder med driftsspændinger på 230V vekselstrøm eller jævnstrøm. Ved forsyning med jævnstrøm øges lysudbyttet, ydelsen og opvarmningen en smule.
Den elektromagnetiske kompatibilitet (EMV)
Ved vurdering af EMV skal flere faktorer overvejes. Hvilke midler skal der anvendes for at eliminere de uundgåelige forstyrrelser fra microcontrollere, omformere eller andre oscillerende kredsløb? Her tilbyder LED-moduler betydelige fordele: Disse kredsløb består ikke i denne teknologi! Derudover er der krav til modstandsdygtighed over for eksempelvis burst- og surgeimpulser. For at sikre modstandskraft over for disse ledningsbårne forstyrrelser kræves en relativt lille indgangstrin udstyret med få passive komponenter. Disse komponenter beskytter lampen mod beskadigelse.
Hvor der er lys, er der også skygge!
En lille ulempe skal man kunne acceptere: Da forstyrrelsessignaler som eksempelvis burst er koblet til netspændingen, kan der under påvirkning være let flimmer. En ekstra fordel ligger i de lave harmoniske forvrængninger (THD – Total Harmonic Distortions) af den optagne strøm (Billede 6). Denne værdi er en målestok for den ikke-lineære forvrængning af strømmen og er her på et meget lavt niveau.
AC LED-moduler og dæmpning
Dæmpningen er dog ikke så ren og glat som med jævnstrømsdrevne LED’er med PWM- eller analog dæmpning. Hvis strømvinkelstykket er meget lille valgt og allerede lukkes igen på den stigende kurve, kan det ske, at spændingen ligger omkring en af tærsklerne, og LED’erne i dette segment flimrer. Den mere eller mindre præcise arbejdsmetode for dæmpere har også indflydelse på flimmer.