LIGHTING 3 - SETTEMBRE 2013
XIV
Lighting
ga di 50 diodi dei quali ognuno caratterizzato da una
caduta di tensione diretta (V
F
) pari a 2V la tensioni di
uscita sarà pari a 100V.
Nel caso l’alimentatore non sia in grado di supportare
questa tensione, la sua corrente di uscita inizia a dimi-
nuire – come accade nel caso dell’uscita di un genera-
tore di tensione che inizia a diminuire nel momento in
cui la richiesta di corrente da parte del carico supera il
valore nominale.
Anche se è possibile progettare alimentatori caratte-
rizzati da una tensioni di uscita elevata, la necessità di
ottemperare a precise specifiche e ragioni di sicurezza
impongono di non superare il valore di 60V. A livello
industriale è stato stabilito di configurare gli array di
LED in moduli caratterizzati da tensioni di uscita di 24,
36 o 48V in funzione dell’applicazione.
L’alternativa a una configurazione serie è quella paral-
lela (Fig. 2b). Diversamente da quanto accade per la
configurazione serie, un guasto che provoca un circu-
ito aperto non dà problemi, al contrario di un guasto
che produce un corto circuito. La
tensione diretta non rappresenta
un problema per l’alimentatore in
quanto esso fornisce corrente con
requisiti ridotti in termini di ten-
sione di uscita. La corrente che l’a-
limentatore deve erogare è pari al
valore della corrente richiesta da
ciascun LED moltiplicata per il nu-
mero di LED in parallelo: un pro-
getto che prevede 10 LED da 20 mA
ciascun richiede una corrente di
200 mA e una tensione con valore
molto basso (dell’ordine di un nu-
mero a una cifra).
In questo caso esistono problemi
legati al bilanciamento e alla condi-
visione della corrente. I LED, anche
se provengono dal medesimo lotto,
sono caratterizzati da piccole diffe-
renze interne per cui la corrente
che essi assorbono dal generatore
sarà leggermente diversa. Ciò com-
porta una diseguaglianza in termini di colore e di in-
tensità di uscita che può essere notata dall’occhio uma-
no e non è accettabile in molte applicazioni.
Come spesso accade nel settore ingegneristico, esisto-
no compromessi che bilanciano pregi e difetti delle
due configurazione appena prese in esame. In una
configurazione serie/parallelo (Fig. 2c), l’array di LED
è collegato utilizzando una combinazione dei due ap-
procci precedenti. Numero di strin-
ghe in serie e numero di LED per
stringa dipendono da molti fattori:
numero di LED richiesti, colori no-
minali (ciascun colore ha differen-
ti requisiti in termini di corrente
e diversi valori di V
F
), tensione di
uscita, bilanciamento di corrente,
modalità di guasto e persino piazza-
mento fisico dei LED e istradamen-
to dei terminali di alimentazione.
L’alimentatore deve essere dimen-
sionato in modo da fornire la cor-
rente richiesta dai percorsi paralleli
alla tensione di uscita delle stringhe
in serie.
Le due facce dell’efficienza
L’elemento fondamentale che ha
contribuito all’adozione su vasta
scala dei LED nelle applicazioni
di illuminazione è la necessità di incrementare l’effi-
cienza per minimizzare lo spreco di potenza. A diffe-
renza della lampadina a incandescenza, caratterizzata
da un’efficienza pari al circa 10% nella conversione
della potenza elettrica in un’uscita luminosa visibile, i
LED possono vantare livelli di efficienza compresi tra
il 50 e l’80% a seconda del colore, della corrente di
pilotaggio e di altri fattori.
Fig. 4 – Nel caso siano richieste
correnti di valori più elevate, come
accade per gli array di LED di am-
pie dimensioni, le uscite di più XL-
375LED possono essere poste in
parallelo utilizzando una scheda
“OR-ing” aggiuntiva
Fig. 3 – Un alimentatore isolato AC/DC a corren-
te costante come i vari modelli della famiglia
XL375LED di N2Power è in grado di fornire una
corrente completamente regolata con diverse
tensioni di uscita e soddisfare le speciÀche degli
standard relativi alle interferenze EMI/RFI, PFC e
sicurezza
