Dioda koja emituje svjetlost (LED) je poluvodički uređaj koji uključuje poluvodič N-tipa i poluvodič P-tipa, a emituje svjetlost putem rekombinacije rupa i elektrona. LED diode su uređaji jednosmjerne struje (DC) koji prolaze struju samo u jednom polaritetu i obično ih pokreću izvori istosmjernog napona koristeći otpornike, strujne regulatore i regulatore napona kako bi ograničili napon i struju dostavljenu LED diodi. Zbog toga je potrebno napajanje ili "drajver" u svrhu pretvaranja mrežnog napajanja izmjeničnom strujom u istosmjerni napon ili struju pogodan za pokretanje LED dioda. LED drajver je samostalno napajanje koje ima izlaze koji odgovaraju električnim karakteristikama niza LED dioda. Većina LED drajvera je dizajnirana da obezbede stalne struje za rad niza LED dioda. Shodno tome, LED diode koje računaju na pogonsko kolo da kontinuirano rade na nivou konstantne struje poznate su kao DC LED diode.
Međutim, izvor naizmjenične struje (AC) može se koristiti za pogon LED rasvjetnog sistema. AC LED je LED koji radi direktno iz AC mrežnog napona umjesto da koristi drajver za transformaciju mrežnog napona u jednosmjernu struju (DC). AC LED čip ima više LED jedinica formiranih na jednom čipu i sastavljen je u petlju ili Wheatstoneov most koji se direktno koristi u polju naizmjenične struje. AC LED se takođe naziva visokonaponska svetleća dioda (HV LED) jer nema komponentu za pretvaranje struje i može se direktno koristiti u električnoj mreži visokog napona (220V u Evropi ili 110V u SAD-u). ) i naizmjenične struje (AC).
Tipična LED svjetiljka uključuje složeno pogonsko kolo, što može rezultirati povećanjem troškova proizvodnje, značajnim gubitkom radnog vijeka, manjom fleksibilnošću dizajna kao posljedicom povećanog volumena s dodatnim pogonskim i zatamnjenim krugovima, niskom efikasnošću i stabilnošću sistema.
Uvođenje pogonskih kola u sistem DC LED rasvjete donosi mnoge negativne efekte. Prije svega, vijek trajanja elektroničkog kruga je znatno kraći od LED-a. Štaviše, s obzirom na to da karakteristike ulaznog opterećenja LED-a ne ostaju konstantne tokom životnog veka LED-a, već se menjaju sa godinama i uslovima okoline, kompatibilnost između LED-a i njegovog drajvera može se na kraju pogoršati, i na taj način dovesti do nestabilnih LED performansi. Pretvarač snage smanjuje efikasnost uređaja koji emituje svetlost. Gubici snage svojstveni takvom pretvaraču snage smanjuju ukupnu efikasnost izvora svjetlosti. Kolo pokretača može uključivati komponente kao što su otporna opterećenja, induktivni zavojnici, kondenzatori, komutacijski tranzistori, satovi i slično za modulaciju operativnih parametara. U toku rada, LED lampe i njihovi LED drajveri nailaze na brojne parazitske gubitke koji uključuju toplotu, vibracije, radiofrekventne ili elektromagnetne smetnje, komutacione gubitke i tako dalje. Kako vrijeme prolazi, faktori okoline i parazitski gubici mogu dovesti do pada operativnih performansi LED lampi tako da one ne mogu zadovoljiti operativne zahtjeve.
Za AC LED, dodatni transformatori ili ispravljači napona nisu potrebni, a AC LED diode mogu raditi direktno primjenom naizmjenične struje. Zbog toga je cijena AC LED lampe smanjena u poređenju sa njenom istosmjernom lampom, a problemi u vezi s kvalitetom kola su minimizirani. Elektromagnetne smetnje (EMI), posebno, više nisu problem jer linearno napajanje ne zahtijeva visokofrekventne komutacijske operacije. Transformacija za jednosmjernu struju nižeg napona nije potrebna, čime je došlo do smanjenja potrošnje energije u energetskim transformatorima. Pretvarač snage smanjuje faktor snage i povećava ukupno harmonijsko izobličenje struje. Inherentna efikasnost AC-direct dizajna omogućava visok faktor snage preko 0.9 bez potrebe za dodatnim kondicioniranjem snage ili kola za korekciju faktora snage. Još jedna prednost AC LED konfiguracije je njena intrinzična mogućnost zatamnjivanja punog opsega, bez pribjegavanja krugu zatamnjivanja. Jedna od osnovnih karakteristika AC LED pristupa je kompatibilnost sa fazno isečenim (triak) dimerima. Često se želi implementirati LED lampe s funkcijom zatamnjivanja kako bi se isporučio različiti svjetlosni učinak.
Ali ipak, još uvijek postoji izazov poboljšanja u proizvodnji AC LED-a. Svjetlost koju proizvode AC-LED diode napajane iz AC mreže može predstavljati neprihvatljivo visok stepen optičkog treperenja, kao posljedicu ubrzane promjene polariteta na mrežnoj frekvenciji. Ovo treperenje može biti iritantno, posebno kada je u pitanju unutrašnja rasvjeta. Problem treperenja može se riješiti korištenjem ispravljača i kondenzatora, koji su tipične komponente u DC LED drajverima. Nadalje, LED svjetla sa upravljačkim krugom mogu biti dizajnirana da konvertuju napon izmjenične mreže, u širokom rasponu (npr. 100-277V), u eventualno konstantan napon opterećenja i eventualno konstantnu struju opterećenja. AC LED diode mogu prihvatiti samo uski raspon ulaznog napona, na primjer 220-240V, što je ograničilo njihov rad u aplikacijama sa radikalnim fluktuacijama napona.
LED diode koje napajaju AC izvori napajanja čine nelinearno opterećenje. Zbog nelinearnosti, LED diode koje se napajaju iz izvora napajanja naizmjeničnom strujom vjerovatno mogu imati niži faktor snage i mogu imati veće ukupno harmonijsko izobličenje. Faktor snage elektroenergetskog sistema naizmjenične struje (AC) opisuje se kao omjer stvarne snage i prividne snage koja teče prema opterećenju.
