免驅(qū)動(dòng)COB LED的核心原理在于將整流及基礎(chǔ)的限流/恒流功能直接嵌入到COB基板或模塊內(nèi)部,從而可直接接入交流電源(例如常見的110V AC或220V AC市電),無需再單獨(dú)配置獨(dú)立的LED驅(qū)動(dòng)電源(即恒流源)。以下是其具體的工作過程與關(guān)鍵組成部分:這正是實(shí)現(xiàn)“免驅(qū)動(dòng)”特性的核心機(jī)制。為防止LED芯片遭受瞬時(shí)過電壓損傷,模塊內(nèi)部設(shè)置了限流裝置,主要有兩種實(shí)現(xiàn)方式:
第一種是串聯(lián)電阻限流法:在LED芯片串(或多個(gè)并聯(lián)的芯片串)電路中串入一個(gè)或多個(gè)大功率電阻。該電阻的阻值需依據(jù)LED芯片串的工作電壓(Vf)以及預(yù)期的工作電流(If)進(jìn)行精確匹配。例如,若整流后的脈動(dòng)直流平均電壓偏高,而LED串需要在50V、300mA的條件下運(yùn)行,則電阻不僅需承擔(dān)剩余的電壓降,還需將電流控制在約300mA的水平。此方案的優(yōu)勢在于結(jié)構(gòu)簡易、成本低廉;但其弊端也顯而易見,包括效率低下(因電阻發(fā)熱導(dǎo)致大量能量損耗)、電流易受輸入電壓波動(dòng)影響而變得不穩(wěn)定、發(fā)熱量較大,故不適用于大功率應(yīng)用場景。
第二種是恒流二極管/線性恒流源方案:采用一個(gè)或多個(gè)恒流二極管,或是簡單的線性恒流集成電路,將其串聯(lián)于LED芯片串之中。當(dāng)這些元件達(dá)到啟動(dòng)電壓后,便能在一定電壓范圍內(nèi)維持穩(wěn)定的輸出電流。相較于電阻限流方案,該方案的電流穩(wěn)定性更高,對輸入電壓的小范圍波動(dòng)敏感性較低;然而,其成本相對較高,且仍存在效率問題(多余電壓會(huì)以熱量形式消耗在恒流元件上),發(fā)熱量同樣不容忽視。
所謂“免驅(qū)動(dòng)”,并非真正完全摒棄了驅(qū)動(dòng)裝置,而是將傳統(tǒng)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電源的核心功能(整流+恒流/限流)進(jìn)行了微型化處理,并集成至COB模塊內(nèi)部。這種設(shè)計(jì)提供了一種高度簡化的驅(qū)動(dòng)方案,以犧牲效率、電流精度、功率因數(shù)和調(diào)光能力等性能為代價(jià),換取了極大的安裝便利性(僅需連接兩根線)和低成本優(yōu)勢。
該技術(shù)主要應(yīng)用于對成本敏感、效率要求不高、安裝空間有限且功率需求較小的替換型照明產(chǎn)品領(lǐng)域,例如LED球泡燈、LED射燈/筒燈(如GU10、MR16等規(guī)格)、小功率吸頂燈、面板燈模組以及一些裝飾性照明設(shè)備。綜上所述,免驅(qū)動(dòng)COB LED通過內(nèi)置整流橋和簡易的限流/恒流元件(如電阻或恒流二極管),實(shí)現(xiàn)了對交流電的直接利用,從而驅(qū)動(dòng)LED芯片發(fā)光,達(dá)到了無需外接獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電源的目的,但也因此在效率、性能和功率方面受到一定制約。