Thuật ngữ trình điều khiển (hay driver) là một thuật ngữ quen thuộc trong lĩnh vực chiếu sáng LED. Nó được xem như trái tim của hệ thống với nhiệm  vụ chuyển đổi nguồn điện xoay chiều AC từ ổ cắm thành một điện một chiều DC mà đèn LED cần. Tuy nhiên, hiện nay có nhiều trình nhiều khiển khác nhau trong đó công nghệ dòng không đổi (constant current) và điện áp không đổi (constant voltage) là hai công nghệ nổi bật nhất. Bài viết này phân tích nguyên lý hoạt động của  trình điều khiển LED bằng dòng và điện áp không đổi. 

Định nghĩa về trình điều khiển dòng không đổi (CC) 

Trình điều khiển dòng không đổi được thiết kế để cung cấp một  dòng điện đầu ra cố định cho  đèn LED (thường được đo bằng milliampe, mA). Để thực hiện được điều này thì nó cần chủ động thay đổi  điện áp đầu ra trên toàn mạch do công việc duy nhất của nó là đảm bảo luồng  điện luôn ổn định một cách hoàn hảo dù bất kể điều gì xảy ra. 

Về cách thức hoạt động 

Mối quan hệ giữa điện áp thuận và nhiệt độ của LED chính là yếu tố khiến driver dòng điện không đổi (CC) trở nên đặc biệt quan trọng.  Khi một đèn LED bật sáng thì nó bắt đầu tạo ra nhiệt và khi đèn LED nóng lên thì điện áp thuận (Vf​) của nó sẽ giảm xuống. Do vậy, khi sử dụng một  nguồn điện cố định thì việc điện áp thuận thấp hơn sẽ mang lại một dòng điện cao hơn chạy qua đèn LED.  Hiện tượng này được gọi là sự thoát nhiệt (thermal runaway) và sẽ khiến đèn LED càng nóng hơn từ đó làm giảm thêm điện áp và tăng dòng điện cho đến khi nó cháy. Tuy nhiên, một trình điều khiển dòng không đổi có thể ngăn chặn hoàn toàn điều này bằng cách theo dõi dòng điện và điều chỉnh điện áp. Nó có thể đảm bảo ngay cả khi điện áp thuận của đèn LED thay đổi thì dòng điện vẫn được giữ ở mức an toàn được chỉ định trước. Do vậy, điều này sẽ cung cấp khả năng kiểm soát độ sáng chính xác và bảo vệ đèn LED khỏi chính nó. 

Khi nào thì nên dùng driver CC 

Trình điều khiển dòng không đổi CC nên được sử dụng khi cấp nguồn cho các đèn LED công suất cao riêng lẻ hoặc các chuỗi đèn LED mắc nối tiếp. Các ứng dụng phổ biến trong việc sử dụng driver CC bao gồm đèn downlight công suất cao, đèn rọi, đèn thanh ray, đèn nhà xưởng và đèn đường. 

Định nghĩa về trình điều khiển điện áp không đổi (CV) 

Trình điều khiển điện áp không đổi CV có nhiệm vụ cung cấp một điện áp DC ổn định duy nhất, thường phổ biến ở 12V DC hoặc 24V DC. Trong đó, dòng điện lấy  từ driver không cố định và nó thay đổi tùy thuộc vào tải. 

Về cách thức hoạt động 

Trình điều khiển điện áp không đổi được sử dụng cho các sản  phẩm LED được thiết kế theo kiểu "cắm và chạy". Các sản phẩm này, như  đèn dây LED hoặc các mô-đun, đã có sẵn các điện trở giới hạn dòng đơn giản hoặc các mạch cơ bản khác được tích hợp sẵn. Các điện trở này được tính toán để cho phép lượng dòng điện chính xác chạy đến đèn LED khi một điện áp đầu vào cụ thể được áp dụng. Công việc duy nhất của driver CV là cung cấp điện áp ổn định, đáng tin cậy. 

Khi Nào Nên Dùng Driver CV 

Trình điều khiển điện áp không đổi thường được sử dụng khi sản phẩm LED của người dùng đã bao gồm các thành phần cần thiết để điều chỉnh  dòng điện và được bán với thông số điện áp. Các ứng dụng thường thấy là của driver CV là đèn LED dây, thanh LED, đèn tủ hay các hệ thống chiếu sáng dạng mô-đun khác nơi mà có thể kết nối nhiều đoạn song song. 

So sánh giữa driver CC và CV 

Sự khác biệt cơ bản giữa hai công nghệ driver CC và driver CV nằm ở đầu ra chính của chúng. Trong khi driver dòng không đổi CC cung cấp một dòng điện cố định (ví dụ 700mA) thì driver điện áp không đổi cung cấp một điện áp cố định (ví dụ 24V). Điều này trực tiếp quyết định ứng dụng của chúng như: Driver CC là lựa chọn tối ưu để cấp nguồn trực tiếp cho các đèn LED công suất cao chưa có mạch xử lý tích hợp, trong khi driver CV thường được sử dụng cho các sản phẩm LED đã trang bị sẵn điện trở hạn dòng hoặc mạch điều khiển, chẳng hạn như đèn dây hay mô-đun.

Bên cạnh đó, sự khác biệt giữa hai công nghệ driver này cũng ảnh hưởng đến khả năng kiểm soát và bảo vệ. Driver CC cung cấp khả năng kiểm soát chính xác độ sáng và nhiệt độ cho từng đèn LED đồng thời là một cơ chế bảo vệ tuyệt vời để chống lại hiện tượng thoát nhiệt. Ngược lại, driver CV chỉ đơn thuần là một bộ cấp nguồn chung và việc bảo vệ phụ thuộc hoàn toàn vào mạch điện được tích hợp sẵn trong sản phẩm LED. 

Cuối cùng, cách đấu dây và tính linh hoạt của hai công nghệ này cũng hoàn toàn khác nhau. Với driver CC thì các đèn LED phải được đấu nối tiếp với nhau. Do vậy, điều này làm cho hệ  thống kém linh hoạt hơn vì driver phải được lựa chọn để khớp chính xác với thông số dòng điện của chuỗi LED. Trong khi đó, với driver CV thì các sản phẩm LED được đấu song song nhằm mang lại sự linh hoạt cao vì người dùng có thể dễ dàng thêm nhiều đèn hơn miễn là không vượt quá tổng công suất tối đa của driver. Do vậy, việc chọn đúng driver không phải là vấn đề cái nào tốt hơn mà là cái nào có ứng dụng phù hợp hơn với công việc đó. Sử dụng driver CV trên một đèn LED công suất cao sẽ phá hủy nó, còn sử dụng driver CC trên một dải đèn LED 12V có thể khiếnnó không hoạt động chính xác. Từ đó, bằng cách kiểm tra thông số kỹ thuật của sản  phẩm LED, người dùng có thể dễ dàng xác định liệu cần sử dụng driver dòng không đổi để đảm bảo độ chính xác, hay chỉ cần driver điện áp không đổi đơn giản để đáp ứng nhu cầu.

Kết luận

Việc lựa chọn giữa trình điều khiển dòng không đổi (CC) và điện áp không đổi (CV) không phải là về công nghệ nào vượt trội hơn mà phụ thuộc hoàn toàn vào ứng dụng. Driver CC là lựa chọn bắt buộc để bảo vệ và điều khiển chính xác các đèn LED công suất cao, trong khi driver CV cung cấp nguồn ổn định cho các sản phẩm như đèn dây đã có sẵn mạch điều khiển. Chính vì vậy, việc kiểm tra kỹ thông số kỹ thuật là bước tiên quyết để hệ thống hoạt động an toàn và bền bỉ.