Luxeon H: LED-y średniej mocy zasilane bezpośrednio z sieci 230 VAC

Diody Luxeon H charakteryzują się wysoką wartością wskaźnika CRI (Color Rendering Index), dzięki czemu doskonale nadają się jako źródła światła do wszelkiego rodzaju wnętrz, oświetlenia wystaw, oświetlenia miejsc pracy i wszelkiego rodzaju miejsc, w których dużą wagę ma jakość oddawania barw otaczających przedmiotów.
Typowa sprawność świetlna diod Luxeon H wynosi 60 lm/W, zalecane przez producenta natężenie prądu zasilającego nie powinno przekraczać 30 mA, co daje moc emitera pracującego w komfortowych warunkach w przedziale 1,5…1,8 W. Przestrzeganie zaleceń producenta związanych z prądem zasilania (I_F<30mA) i maksymalną temperaturą struktury LED podczas pracy (<120°C) statystycznie gwarantuje czas pracy L70 (zmniejszenie emitowanego strumienia do 70% wartości początkowej) o wartości co najmniej 25000 godzin. Na rysunku 4 pokazano zależność pomiędzy prądem przewodzenia i relatywnym natężeniem strumienia świetlnego.

Rys. 4. Zależność pomiędzy prądem przewodzenia i relatywnym natężeniem strumienia świetlnego emitowanego przez diody Luxeon H

Wysokie napięcie przewodzenia diod Luxeon H pozwala wygodnie zasilać je wyprostowanym napięciem sieci energetycznej 230 VAC bez konieczności korzystania z wyspecjalizowanych zasilaczy, co upraszcza konstrukcję lamp i systemów oświetleniowych i – co ważne – zwalania objętość obudowy oprawy oświetleniowej na wydajne odprowadzanie ciepła. Dwa najprostsze sposoby zasilania diod Luxeon H pokazano na rysunku 5:

• klasyczny ogranicznik prądu z rezystorami R1 i R2 (lewa strona rysunku 5), którego wadą jest stosunkowo duża moc wydzielana w nich, a poważnymi zaletami są: niska cena wykonania i bezpieczeństwo eksploatacji,

Rys. 5. Sugerowane przez firmę Lumileds najprostsze sposoby zasilania diod Luxeon H

• impedancyjny ogranicznik prądu (prawa strona rysunku 5), w którym prąd ogranicza impedancja kondensatora C1 przez który płynie prąd zmienny 50 Hz. Wadą tego rozwiązania jest ryzyko pozostania ładunku w kondensatorze po odłączeniu lampki od sieci, co może grozić porażeniem (problem można rozwiązać za pomocą rezystora włączonego równolegle do kondensatora), zaletą: niewielka moc tracona w ograniczniku prądu.

W obydwu przypadkach mostki Graetz’a zasilają szeregowo połączone LED-y prądem jednokierunkowym, pulsującym z częstotliwością 100 Hz. Pomimo relatywnie wysokiej częstotliwości prądu płynącego przez LED, migotanie emitowanego światła może być dokuczliwe. Można je wyeliminować za pomocą kondensatora filtrującego napięcie zasilające LED, którego pojemność – dzięki niewielkiemu natężeniu prądu pobieranego przez diody – nie musi być duża (kilka…kilkanaście μF).
Tomasz Jastrun