प्रकाश अनुप्रयोगों में एलईडी ड्राइवरों की प्रमुख भूमिका

ज्वलनशील लैंप और अन्य पुराने जमाने के बल्बों में विद्युत ऊर्जा का उपयोग करके लौ या गैस को गर्म किया जाता है, जिससे यह गर्म हो जाती है और प्रकाश उत्सर्जित करती है।प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) विशेष अर्धचालक सामग्री से बने होते हैं, जो सीधे विद्युत ऊर्जा को विद्युत प्रकाश के माध्यम से प्रकाश में परिवर्तित करते हैं।

प्रत्येक एलईडी सामग्री विशिष्ट वोल्टेज और धाराओं के अधीन होने पर एक संकीर्ण तरंग दैर्ध्य सीमा के भीतर प्रकाश उत्सर्जित करती है। इन मूल्यों को समायोजित करके, एलईडी प्रकाश उत्सर्जित करना बंद कर सकती है या इसकी चमक बदल सकती है।

डिजाइनर आमतौर पर एल ई डी की चमक को नियंत्रित करने के लिए निरंतर धारा में कमी (सीसीआर) या पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन (पीडब्ल्यूएम) पर निर्भर करते हैं। दोनों विधियों का उपयोग प्रकाश उत्पादन को विनियमित करने के लिए किया जाता है,लेकिन उनके कार्य सिद्धांत पूरी तरह से अलग हैं।प्रत्येक पद्धति के डिजाइन में निम्नलिखित संतुलन हैं:

सीसीआर, अक्सर एनालॉग डिमिंग के रूप में जाना जाता है, इसके कामकाजी सिद्धांत एलईडी के लिए प्रवाह करंट को कम करके डिमिंग प्राप्त करना है। यह एक सरल, सहज ज्ञान युक्त,और कम शोर विधि जो झिलमिलाहट का उत्पादन नहीं करती हैहालांकि, वर्तमान को कम करने से एलईडी का रंग थोड़ा बदल सकता है और विशेष रूप से बहुत कम रोशनी की स्थिति में डिमिंग रेंज को सीमित कर सकता है।
पीडब्ल्यूएम प्रत्येक पल्स अवधि के दौरान निरंतर धारा बनाए रखते हुए एलईडी को जल्दी से स्विच करके मंदीकरण प्राप्त करता है। यह तकनीक रंग स्थिरता बनाए रख सकती है और एक व्यापक मंदीकरण रेंज प्राप्त कर सकती है,आमतौर पर 1% से कम पर समायोजित किया जा सकता हैइसलिए यह डिम करने योग्य प्रकाश व्यवस्था या डिस्प्ले स्क्रीन के लिए बहुत उपयुक्त है।पीडब्लूएम विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) और दृश्य झिलमिलाहट का कारण बन सकता हैडिजाइनरों को इन कारकों का सावधानीपूर्वक विचार करना चाहिए।
पीडब्ल्यूएम को अधिक जटिल ड्राइवरों और ईएमआई फ़िल्टरिंग पर विशेष ध्यान देने की आवश्यकता हो सकती है, जबकि सीसीआर उन अनुप्रयोगों में अच्छा प्रदर्शन नहीं कर सकता है जिनके लिए रंग सटीकता या अल्ट्रा-लो-डिमिंग की आवश्यकता होती है। कुछ मामलों में,सीसीआर और पीडब्ल्यूएम को जोड़कर एक हाइब्रिड दृष्टिकोण दोनों के फायदे को संतुलित कर सकता है।.

डिजाइन विचार
डिजाइनर सीसीआर या पीडब्ल्यूएम डिमिंग की सीमाओं को पार कर सकते हैं। designers can choose LEDs with stable color performance over a wide current range and apply gamma correction or logarithmic dimming curves to adjust the dimming response to match human perception of brightness changesयह संक्रमण को सहज और अधिक स्वाभाविक बना सकता है।ड्राइवरों का सावधानीपूर्वक चयन और थर्मल प्रबंधन का अनुकूलन अतिरिक्त सर्किट की आवश्यकता के बिना रंग स्थिरता बनाए रखने और डिमिंग प्रदर्शन का विस्तार करने में भी मदद कर सकता है.

पीडब्ल्यूएम डिमिंग के लिए, प्रमुख चुनौतियों में झिलमिलाहट, ईएमआई और डिजाइन जटिलता शामिल हैं। इन मुद्दों को उच्च पीडब्ल्यूएम आवृत्तियों का उपयोग करके दूर किया जा सकता है, आमतौर पर 20 kHz और 25 kHz के बीच,दृश्य झिलमिलाहट से बचने के लिए और ऑडियो या कैमरा सिस्टम के साथ हस्तक्षेप को कम करने के लिएईएमआई को सावधानीपूर्वक सर्किट बोर्डों को डिजाइन करके, फिल्टर का उपयोग करके और समायोज्य सिग्नल दरों और अन्य सुविधाओं के साथ एलईडी ड्राइवरों का चयन करके प्रभावी ढंग से नियंत्रित किया जा सकता है।एकीकृत अंतर्निहित पीडब्ल्यूएम समारोह के साथ ड्राइवर आंतरिक रूप से संकेत उत्पन्न करके प्रक्रिया को सरल बनाता है, जिससे ड्राइवर के लिए बाहरी समय प्रबंधन की आवश्यकता समाप्त हो जाती है।

सीसीआर उन अनुप्रयोग परिदृश्यों के लिए अधिक उपयुक्त हो सकता है जिनमें सबसे कम ईएमआई की आवश्यकता होती है, जैसे चिकित्सा वातावरण, प्रयोगशालाएं या संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों वाले स्थान।यह विकल्प एक सीमित सीमा के भीतर विश्वसनीय चिकनी और झिलमिलाहट मुक्त मंद प्रभाव प्रदान कर सकते हैं, और इसकी अपेक्षाकृत सरल संरचना इसे घरों, रेस्तरां और बड़े स्थानों जैसे परिदृश्यों में सामान्य प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त बनाती है,विशेष रूप से उन स्थितियों में जहां सादगी और लागत प्रभावीता पर जोर दिया जाता है.

पीडब्ल्यूएम डिमिंग तकनीक का उपयोग अक्सर स्टेज लाइटिंग या उन स्थितियों में किया जाता है जिनमें इसकी उत्कृष्ट रंग स्थिरता और व्यापक डिमिंग रेंज के कारण बेहद ठीक प्रकाश नियंत्रण की आवश्यकता होती है।एकीकृत संकेत स्रोत के साथ पीडब्ल्यूएम ड्राइवर आंतरिक प्रसंस्करण समय समारोह के माध्यम से डिजाइन प्रक्रिया को और सरल बनाता है और डिजाइन जटिलता को कम करता है.

पीडब्ल्यूएम योजना चुनते समय
पीडब्ल्यूएम डिमिंग विधि उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जिनके लिए बहु-चैनल नियंत्रण, रंग स्थिरता और ऑटोमोटिव ग्रेड विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है।

उदाहरण के लिए, डायर इंक के AL5887Q उन्नत 36 चैनल ऑटोमोटिव ग्रेड एलईडी ड्राइवर में दो-मोड कार्यक्षमता है।गहरी पीडब्ल्यूएम डिमिंग प्राप्त की जा सकती हैहालांकि, जब यह 3% से नीचे पहुंच जाता है, तो यह एनालॉग डिमिंग मोड पर स्विच करेगा और प्रोग्राम करने योग्य डिजिटल नियंत्रण के माध्यम से सीसीआर के समान डिमिंग फ़ंक्शन प्राप्त करेगा,पारंपरिक एनालॉग सीसीआर समर्पित सर्किट का उपयोग करने के बजाय.

AL5887Q में 16 मेगाहर्ट्ज़ का एक अंतर्निहित ऑसिलेटर है, जो बाहरी घड़ी की आवश्यकता को समाप्त करता है, सर्किट बोर्ड के डिजाइन और लेआउट को सरल बनाता है, प्रिंटेड सर्किट बोर्ड के पदचिह्न को कम करता है,और सामग्री के बिल (बीओएम) की लागत को कम करनायह बेहतर रंग मिश्रण प्राप्त करने और शोर को कम करने के लिए 12 बिट पीडब्ल्यूएम एड्रेस करने योग्य रजिस्टर और 30 किलोहर्ट्ज आंतरिक पीडब्ल्यूएम जनरेटर का उपयोग करता है।

डिजाइनर इस सुविधा का उपयोग निम्नलिखित अनुप्रयोगों के लिए कर सकते हैंः

ऑटोमोबाइल आंतरिक और बाहरी प्रकाश व्यवस्था
सूचना मनोरंजन प्रदर्शन स्क्रीन
स्थिति संकेतक प्रकाश
टच स्क्रीन और एलसीडी डिस्प्ले बैकलाइट
इन अनुप्रयोगों के लिए एलईडी के रंग और तीव्रता को नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है, जो कि AL5887Q ड्राइवर (चित्र 1) द्वारा प्राप्त किए जाने वाले प्रमुख कार्य है।