En lysemitterende diode (LED) er en halvlederenhet som inkluderer en N-type halvleder og en P-type halvleder, og sender ut lys ved hjelp av rekombinasjon av hull og elektroner. Lysdioder er iboende likestrømsenheter (DC) som bare sender strøm i én polaritet og drives typisk av likespenningskilder som bruker motstander, strømregulatorer og spenningsregulatorer for å begrense spenningen og strømmen som leveres til lysdioden. På grunn av dette kreves det en strømforsyning eller "driver" for å konvertere nettvekselstrøm til en likespenning eller strøm som er egnet for å drive lysdiodene. En LED-driver er en selvstendig strømforsyning som har utganger som tilsvarer de elektriske egenskapene til lysdiodene. De fleste LED-drivere er designet for å gi konstante strømmer for å betjene utvalget av LED-er. Følgelig er LED-ene som regner med at en drivkrets kontinuerlig opererer på et konstant strømnivå kjent som DC-LED.
Imidlertid kan en vekselstrømkilde (AC) brukes til å drive LED-belysningssystemet. En AC LED er en LED som opererer direkte fra AC linjespenning i stedet for å bruke en driver for å transformere linjespenningen til likestrøm (DC) strøm. En AC LED-brikke har en rekke LED-enheter dannet på en brikke og er satt sammen til en kretssløyfe eller en Wheatstone-bro for å brukes direkte i et vekselstrømfelt. En AC LED blir også referert til som en høyspennings lysemitterende diode (HV LED) siden den er fri for en strømkonverteringsdrivkomponent og kan brukes direkte i nettstrøm som er høyspenning (220V i Europa eller 110V i USA ) og vekselstrøm (AC).
Den typiske LED-armaturen inkluderer en kompleks drivkrets, som kan resultere i økte produksjonskostnader, et betydelig tap av levetid, mindre designfleksibilitet som følge av økt volum med ekstra driv- og dimmekretser, lav effekteffektivitet og systemstabilitet.
Innføringen av drivkretsene i et DC LED-belysningssystem medfører mange uheldige effekter. For det første er levetiden til den elektroniske kretsen betydelig mindre enn LED-en. I tillegg, med tanke på at inngangsbelastningsegenskapene til en LED ikke forblir konstant gjennom hele LED-ens levetid, men snarere endres med alder og miljøforhold, kan kompatibiliteten mellom en LED og dens driver bli dårligere til slutt, og dermed føre til ustabil LED-ytelse. Strømomformeren reduserer effektiviteten til den lysemitterende enheten. Effekttapene som ligger i en slik kraftomformer reduserer den totale effektiviteten til lyskilden. En driverkrets kan inkludere komponenter som resistive belastninger, induktive spoler, kondensatorer, svitsjetransistorer, klokker og lignende for å modulere driftsparametrene. I løpet av driften møter LED-lamper og deres LED-drivere en rekke parasittiske tap som inkluderer varme, vibrasjon, radiofrekvens eller elektromagnetisk interferens, koblingstap og så videre. Etter hvert som tiden går, kan miljøfaktorer og parasittiske tap føre til at LED-lampenes driftsytelse faller, slik at de kanskje ikke tilfredsstiller driftskravene.
For AC-LED-er er det ikke nødvendig med ekstra spenningstransformatorer eller likerettere, og AC-LED-er kan fungere ved å påføre vekselstrøm direkte. På grunn av dette reduseres kostnadene for en AC LED-lampe sammenlignet med DC-motparten, og kretsrelaterte kvalitetsproblemer minimeres. Spesielt elektromagnetisk interferens (EMI) er ikke lenger et problem siden den lineære strømforsyningen ikke krever høyfrekvenssvitsjing. Transformasjonen for lavere spenning likestrøm er ikke nødvendig, og reduserer dermed energiforbruket i krafttransformatorer. Effektomformeren reduserer effektfaktoren og øker den totale harmoniske forvrengningen av strømmen. Den iboende effektiviteten til en AC-direct-design gjør det mulig for en høy effektfaktor over 0.9 uten ekstra strømkondisjonering eller effektfaktorkorreksjonskretser som kreves. En ytterligere fordel med AC LED-konfigurasjonen er dens iboende dimbarhet i full rekkevidde, uten å ty til en dimmekrets. En av kjernefunksjonene til AC LED-tilnærminger er kompatibiliteten med fasekuttede (triac) dimmere. Det er ofte ønskelig å implementere LED-lamper med dimmefunksjonalitet for å levere varierende lyseffekt.
Men likevel har det fortsatt vært en utfordring med forbedringer i produksjonen av AC LED. Lyset som produseres av AC-LED-er drevet fra AC-nettet kan gi en uakseptabelt høy grad av optisk flimmer, som en konsekvens av den akselererte endringen i polaritet ved nettfrekvensen. Dette flimmeret kan være irriterende, spesielt når det kommer til innendørsbelysning. Flimmerproblemet kan løses ved å bruke en likeretter og en kondensator, som er typiske komponenter i DC LED-drivere. Videre kan LED-lys med driverkretser utformes for å konvertere AC-nettspenningen, i et bredt område (f.eks. 100-277V), til den muligens konstante belastningsspenningen og den muligens konstante belastningsstrømmen. AC-LED-ene er bare i stand til å akseptere et smalt område av inngangsspenning, for eksempel 220-240V, som begrenset deres drift i applikasjoner med radikale spenningssvingninger.
LED-er drevet av AC-strømkilder gir en ikke-lineær belastning. Tilskrives ikke-lineariteten, kan LED-er drevet av AC-strømkilder sannsynligvis ha en lavere effektfaktor, og kan ha en høyere total harmonisk forvrengning. Effektfaktoren til et elektrisk kraftsystem med vekselstrøm (AC) beskrives som forholdet mellom reell effekt og den tilsynelatende kraften som strømmer til en last.
