Šviesos diodas (LED) yra puslaidininkinis įtaisas, kurį sudaro N tipo puslaidininkis ir P tipo puslaidininkis ir kuris skleidžia šviesą rekombinuodamas skyles ir elektronus. Šviesos diodai yra nuolatinės srovės (DC) įtaisai, kurie praleidžia srovę tik vienu poliškumu ir paprastai yra varomi nuolatinės srovės įtampos šaltinių, naudojant rezistorius, srovės reguliatorius ir įtampos reguliatorius, kad apribotų įtampą ir srovę, tiekiamą į šviesos diodą. Dėl šios priežasties reikalingas maitinimo šaltinis arba „tvarkyklė“, kad tinklo kintamoji srovė būtų konvertuojama į nuolatinę įtampą arba srovę, tinkamą šviesos diodams valdyti. LED tvarkyklė yra autonominis maitinimo šaltinis, kurio išėjimai atitinka šviesos diodų masyvo elektrines charakteristikas. Dauguma šviesos diodų tvarkyklių yra sukurtos taip, kad užtikrintų pastovią srovę, kad būtų galima valdyti šviesos diodų masyvą. Todėl šviesos diodai, kurių pavaros grandinė nuolat veiks esant pastoviam srovės lygiui, yra žinomi kaip nuolatinės srovės šviesos diodai.
Tačiau LED apšvietimo sistemai valdyti gali būti naudojamas kintamosios srovės (AC) šaltinis. Kintamosios srovės šviesos diodas yra šviesos diodas, kuris veikia tiesiogiai iš kintamosios srovės tinklo įtampos, o ne naudoja tvarkyklę, kad linijos įtampą paverstų nuolatinės srovės (DC) galia. Kintamosios srovės LED lustas turi daugybę LED blokų, suformuotų vienoje lustoje ir yra surenkamas į grandinės kilpą arba Wheatstone tiltą, kad būtų galima tiesiogiai naudoti kintamos srovės lauke. Kintamosios srovės šviesos diodas taip pat vadinamas aukštos įtampos šviesos diodu (HV LED), nes jame nėra srovės konvertavimo komponento ir gali būti tiesiogiai naudojamas aukštos įtampos elektros tinkle (220 V Europoje arba 110 V JAV). ) ir kintamoji srovė (AC).
Įprastas LED šviestuvas turi sudėtingą valdymo grandinę, dėl kurios gali padidėti gamybos sąnaudos, sumažėti eksploatavimo laikas, sumažėti dizaino lankstumas dėl padidėjusio tūrio su papildomomis vairavimo ir pritemdymo grandinėmis, mažo energijos vartojimo efektyvumo ir sistemos stabilumo.
Vairavimo grandinių įdiegimas nuolatinės srovės LED apšvietimo sistemoje sukelia daug neigiamų padarinių. Visų pirma, elektroninės grandinės tarnavimo laikas yra žymiai trumpesnis nei LED. Be to, atsižvelgiant į tai, kad šviesos diodo įvesties apkrovos charakteristikos nesikeičia per visą šviesos diodo eksploatavimo laiką, o keičiasi priklausomai nuo amžiaus ir aplinkos sąlygų, šviesos diodo ir jo tvarkyklės suderinamumas galiausiai gali pablogėti, todėl šviesos diodas gali veikti nestabiliai. Galios keitiklis sumažina šviesą skleidžiančio įrenginio efektyvumą. Tokiam galios keitikliui būdingi galios nuostoliai sumažina bendrą šviesos šaltinio efektyvumą. Vairuotojo grandinėje gali būti tokių komponentų kaip varžinės apkrovos, indukcinės ritės, kondensatoriai, perjungimo tranzistoriai, laikrodžiai ir panašiai, kad būtų galima moduliuoti veikimo parametrus. LED lempos ir jų LED tvarkyklės eksploatacijos metu patiria daugybę parazitinių nuostolių, įskaitant šilumą, vibraciją, radijo dažnį ar elektromagnetinius trukdžius, perjungimo nuostolius ir pan. Laikui bėgant, dėl aplinkos veiksnių ir parazitinių nuostolių gali sumažėti LED lempų eksploatacinės savybės, todėl jos gali neatitikti eksploatacinių reikalavimų.
Kintamosios srovės šviesos diodams papildomų įtampos transformatorių ar lygintuvų nereikia, o kintamosios srovės šviesos diodai gali veikti tiesiogiai tiekdami kintamąją srovę. Dėl šios priežasties kintamosios srovės LED lempos kaina yra mažesnė, palyginti su jos nuolatinės srovės analogu, ir sumažinamos su grandine susijusios kokybės problemos. Visų pirma elektromagnetiniai trukdžiai (EMI) nebėra susirūpinę, nes linijiniam maitinimo šaltiniui nereikia didelio dažnio perjungimo operacijos. Transformacija žemesnės įtampos nuolatinei srovei nereikalinga, todėl galios transformatoriuose sunaudojama mažiau energijos. Galios keitiklis sumažina galios koeficientą ir padidina bendrą srovės harmoninį iškraipymą. Įgimtas kintamosios srovės tiesioginio dizaino efektyvumas leidžia pasiekti aukštą galios koeficientą, didesnį nei 0,9, nereikalaujant papildomos galios kondicionavimo ar galios koeficiento koregavimo grandinės. Kitas kintamosios srovės LED konfigūracijos pranašumas yra būdingas viso diapazono pritemdymas, nenaudojant pritemdymo grandinės. Viena iš pagrindinių AC LED metodų savybių yra suderinamumas su fazinio išjungimo (triac) reguliatoriais. Dažnai norima įdiegti šviesos diodų lempas su pritemdymo funkcija, kad būtų galima gauti skirtingą šviesos srautą.
Tačiau vis dar buvo iššūkis tobulinant kintamosios srovės LED gamybą. Iš kintamosios srovės maitinimo šaltinio maitinamų kintamosios srovės šviesos diodų skleidžiama šviesa gali sukelti nepriimtinai didelį optinio mirgėjimo laipsnį dėl pagreitėjusio poliškumo pasikeitimo tinklo dažniu. Šis mirgėjimas gali erzinti, ypač kai kalbama apie patalpų apšvietimą. Mirgėjimo problemą galima išspręsti naudojant lygintuvą ir kondensatorių, kurie yra tipiški nuolatinės srovės LED tvarkyklių komponentai. Be to, LED lemputės su vairuotojo grandine gali būti suprojektuotos taip, kad plačiame diapazone (pvz., 100-277V) kintamosios srovės tinklo įtampa būtų konvertuojama į galimai pastovią apkrovos įtampą ir galbūt pastovią apkrovos srovę. Kintamosios srovės šviesos diodai gali priimti tik siaurą įvesties įtampos diapazoną, pvz., 220-240V, o tai ribojo jų veikimą naudojant radikalius įtampos svyravimus.
Šviesos diodai, maitinami kintamosios srovės maitinimo šaltinių, sukuria nelinijinę apkrovą. Dėl netiesiškumo šviesos diodai, maitinami iš kintamosios srovės maitinimo šaltinių, gali turėti mažesnį galios koeficientą ir gali turėti didesnį bendrą harmoninį iškraipymą. Kintamosios srovės (AC) elektros energijos sistemos galios koeficientas apibūdinamas kaip tikrosios galios ir tariamosios galios, patenkančios į apkrovą, santykis.
