Molti dei nostri prodotti hanno l’aggiunta “AC” dietro al nome del prodotto. Questa aggiunta è un’indicazione che in questi prodotti sono installati moduli LED AC. Con questa tecnologia, una parte essenziale di un modulo LED comune non è necessaria: il reattore.
Come funziona?
L’immagine seguente spiega la funzione principale dei LED ad alta tensione. Il circuito è collegato direttamente a una tensione alternata raddrizzata. La catena LED – qui possono essere utilizzati un gran numero di singoli LED o anche moduli COB speciali – è controllata tramite il controller.
A seconda dell’altezza attuale della semionda sinusoidale, il controller attiva gli interruttori A-D e crea dinamicamente una catena LED la cui somma delle tensioni di apertura è appena sotto l’altezza attuale dell’onda. Poiché il numero di canali è limitato, questo avviene in segmenti.
In questo esempio, il valore istantaneo della semionda sinusoidale è ancora molto basso. Di conseguenza, solo pochi segmenti vengono alimentati. Il resto della catena rimane oscuro.
L’immagine successiva mostra gli interruttori come richiesto per lo stato B:
Qui, il numero di LED illuminati è già maggiore.
La sequenza può continuare fino a quando tutti i LED vengono alimentati. Si nota che il numero di LED illuminati cresce e diminuisce dinamicamente con l’onda sinusoidale. Lo spettatore ne rileva relativamente poco, poiché questo processo è appena percettibile all’occhio. Percepisce una catena LED illuminata uniformemente.
Nell’immagine successiva sono stati registrati l’andamento della luminosità, della corrente e della tensione di rete:
Per questa misurazione è stato utilizzato un controller a sei fasi. Si può notare nella curva gialla i sei scatti, quando i segmenti vengono attivati. Anche nella corrente (verde) sono visibili gli scatti. La curva blu mostra l’andamento della tensione di rete. Si nota anche che nei primi tempi dopo il passaggio per lo zero non viene emessa luce, poiché il livello inferiore deve essere superato. Per la percezione della luminosità umana questo è irrilevante e anche i requisiti EMC (ad es. influenze sulla rete) sono rispettati.
Il vantaggio
Le lampade sprovviste di apparecchiature elettroniche richiedono meno componenti. Questo presenta diversi vantaggi. I costi si riducono, poiché non sono necessari componenti grandi e costosi e la probabilità di guasto è minore. Per la potenziale durata di funzionamento, questo ha un ulteriore vantaggio importante: mancano completamente i condensatori elettrolitici necessari nei dispositivi elettronici. I convertitori AC/DC abituali hanno una durata tipica di circa 15.000 ore, mentre questa tecnologia può raggiungere tranquillamente 50.000 ore e oltre. Questo si attesta all’incirca alla pari con la durata prevista dell’LED. Per l’utente, questo rappresenta un doppio vantaggio: i moduli LED AC sono molto efficienti, cioè si risparmia energia e l’intero sistema è progettato per una durata molto lunga. Sostituire le apparecchiature o le fonti di luce diventa quindi totalmente superfluo. Non ci sono costi di manutenzione per la sostituzione dei pezzi.
Un’altra modalità operativa è integrata automaticamente e senza costi aggiuntivi nel modulo: l’uso nei moduli nelle luci di emergenza. Il modulo funziona con tensioni di esercizio di 230V in corrente alternata o continua. Quando alimentato in corrente continua, l’emissione luminosa, la potenza e il riscaldamento aumentano leggermente.
La compatibilità elettromagnetica (EMC)
Per valutare l’EMC devono essere considerati diversi fattori. Quanto sforzo è necessario per eliminare le interferenze inevitabili dai microcontrollori, convertitori di potenza o altri circuiti oscillanti? Qui i moduli LED offrono vantaggi significativi: questi circuiti non esistono in questa tecnologia! Ci sono anche requisiti di immunità contro, per esempio, impulsi di burst e di sovratensione. Per garantire la robustezza contro questi disturbi condotti è necessario uno stadio di ingresso relativamente piccolo, composto da pochi componenti passivi. Questi componenti proteggono la lampada da danni.
Dove c’è luce, c’è anche ombra!
Si deve accettare un piccolo svantaggio (se possibile): poiché i segnali di disturbo come il burst sono accoppiati alla tensione di rete, potrebbe verificarsi un leggero sfarfallio durante l’impatto. Un vantaggio aggiuntivo è la bassa distorsione armonica totale (THD) della corrente assorbita (Immagine 6). Questo valore misura la distorsione non lineare della corrente e qui è molto basso.
Moduli LED AC e dimming
Il dimming, tuttavia, non è così uniforme e fluido come nei LED alimentati a corrente continua con dimming PWM o analogico. Se l’angolo di conduzione della corrente è scelto molto piccolo e si spegne di nuovo già nella curva ascendente, potrebbe accadere che la tensione nella zona di una delle soglie e i LED di questo segmento sfarfallino. Il funzionamento più o meno preciso dei dimmer ha anche effetti sullo sfarfallio.