En lysemitterende diode (LED) er en halvlederanordning, som omfatter en N-type halvleder og en P-type halvleder, og udsender lys ved rekombination af huller og elektroner. LED'er er iboende jævnstrømsenheder (DC), der kun sender strøm i én polaritet og drives typisk af jævnspændingskilder ved hjælp af modstande, strømregulatorer og spændingsregulatorer til at begrænse spændingen og strømmen, der leveres til LED'en. På grund af dette er en strømforsyning eller "driver" påkrævet med det formål at konvertere netspændingen til en jævnspænding eller -strøm, der er egnet til at drive LED'erne. En LED-driver er en selvstændig strømforsyning, der har udgange, der svarer til de elektriske egenskaber for rækken af LED'er. De fleste LED-drivere er designet til at give konstante strømme til at betjene rækken af LED'er. Følgelig er de LED'er, der regner med, at et drivkredsløb kontinuerligt fungerer ved et konstant strømniveau, kendt som DC LED'er.
Imidlertid kan en vekselstrømskilde (AC) bruges til at drive LED-belysningssystemet. En AC LED er en LED, der opererer direkte fra AC linjespænding i stedet for at bruge en driver til at transformere linjespændingen til jævnstrøm (DC) strøm. En AC LED-chip har en flerhed af LED-enheder dannet på én chip og er samlet i en kredsløbsløkke eller en Wheatstone-bro til direkte brug i et vekselstrømfelt. En AC LED omtales også som en højspændings lysemitterende diode (HV LED), da den er fri for en strømkonverteringsdrivkomponent og kan anvendes direkte i lysnettet, som er højspænding (220V i Europa eller 110V i USA ) og vekselstrøm (AC).
Det typiske LED-armatur inkluderer et komplekst drivkredsløb, som kan resultere i en stigning i fremstillingsomkostninger, et betydeligt tab af levetid, mindre designfleksibilitet som følge af øget volumen med yderligere driv- og dæmpningskredsløb, lav effekteffektivitet og systemstabilitet.
Introduktionen af drivkredsløbene i et DC LED-belysningssystem medfører mange negative virkninger. Først og fremmest er levetiden for det elektroniske kredsløb betydeligt mindre end LED'ens. I betragtning af, at en LEDs inputbelastningskarakteristika ikke forbliver konstant i hele LED'ens levetid, men snarere ændres med alder og miljøforhold, kan kompatibiliteten mellem en LED og dens driver i sidste ende forringes og dermed føre til ustabil LED-ydeevne. Strømomformeren reducerer effektiviteten af den lysemitterende enhed. De effekttab, der er forbundet med en sådan strømkonverter, reducerer lyskildens samlede effektivitet. Et driverkredsløb kan omfatte komponenter som resistive belastninger, induktive spoler, kondensatorer, omskiftningstransistorer, ure og lignende for at modulere driftsparametrene. I løbet af driften støder LED-lamper og deres LED-drivere på en række parasitære tab, som omfatter varme, vibrationer, radiofrekvens eller elektromagnetisk interferens, koblingstab og så videre. Som tiden går, kan miljøfaktorer og parasitære tab føre til et fald i LED-lampernes funktionelle ydeevne, så de muligvis ikke opfylder driftskravene.
For AC-LED'er kræves der ikke yderligere spændingstransformatorer eller ensrettere, og AC-LED'er kan fungere ved at anvende vekselstrøm direkte. På grund af dette reduceres prisen på en AC LED-lampe sammenlignet med dens DC-modstykke, og de kredsløbsrelaterede kvalitetsproblemer minimeres. Især elektromagnetisk interferens (EMI) er ikke længere et problem, da den lineære strømforsyning ikke kræver højfrekvent switching. Transformationen til lavere spændings jævnstrøm er ikke nødvendig, herved reduceres energiforbruget i krafttransformatorer. Effektomformeren reducerer effektfaktoren og øger den totale harmoniske forvrængning af strømmen. Den iboende effektivitet af et AC-direct design gør det muligt at opnå en høj effektfaktor over 0.9 uden yderligere strømkonditionering eller effektfaktorkorrektionskredsløb. En yderligere fordel ved AC LED-konfigurationen er dens iboende dæmpning i fuld rækkevidde uden at ty til et dæmpningskredsløb. En af kerneegenskaberne ved AC LED-tilgange er kompatibiliteten med fase-cut (triac) lysdæmpere. Det ønskes ofte at implementere LED-lamper med en dæmpningsfunktion for at levere varierende lysudbytte.
Men ikke desto mindre har der stadig været en udfordring med forbedringer i fremstillingen af AC LED. Lyset produceret af AC-LED'er drevet fra AC-nettet kan give en uacceptabel høj grad af optisk flimmer som følge af den accelererede polaritetsændring ved netfrekvensen. Dette flimmer kan være irriterende, især når det kommer til indendørs belysningsapplikationer. Flimmerproblemet kan løses ved at anvende en ensretter og en kondensator, som er typiske komponenter i DC LED-drivere. Desuden kan LED-lys med et driverkredsløb designes til at konvertere AC-netspændingen i et bredt område (f.eks. 100-277V) til den muligvis konstante belastningsspænding og den muligvis konstante belastningsstrøm. AC-LED'erne er kun i stand til at acceptere et snævert område af indgangsspænding, f.eks. 220-240V, hvilket begrænsede deres drift i applikationer med radikale spændingsudsving.
LED'er drevet af AC-strømkilder giver en ikke-lineær belastning. Som følge af ikke-lineariteten kan LED'er drevet af AC-strømkilder sandsynligvis have en lavere effektfaktor og kan have en højere total harmonisk forvrængning. Effektfaktoren for et elektrisk vekselstrømsystem (AC) beskrives som forholdet mellem reel effekt og den tilsyneladende effekt, der strømmer til en belastning.
