Valgusdiood (LED) on pooljuhtseade, mis sisaldab N-tüüpi pooljuhti ja P-tüüpi pooljuhti ning kiirgab valgust aukude ja elektronide rekombinatsiooni teel. LED-id on sisemiselt alalisvooluseadmed, mis läbivad voolu ainult ühes polaarsuses ja mida juhivad tavaliselt alalispingeallikad, kasutades takisteid, vooluregulaatoreid ja pingeregulaatoreid, et piirata LED-i edastatavat pinget ja voolu. Seetõttu on võrgu vahelduvvoolu muundamiseks LED-ide juhtimiseks sobivaks alalispingeks või vooluks vaja toiteallikat või "draiveri". LED-draiver on iseseisev toiteallikas, millel on väljundid, mis vastavad LED-de massiivi elektrilistele omadustele. Enamik LED-draivereid on loodud pakkuma pidevat voolu LED-ide massiivi käitamiseks. Järelikult on LED-id, mis arvestavad, et juhtimisahel töötab pidevalt konstantsel voolutasemel, kui alalisvoolu LED-id.
LED-valgustussüsteemi juhtimiseks võib siiski kasutada vahelduvvooluallikat. Vahelduvvoolu LED on valgusdiood, mis töötab otse vahelduvvoolu pingest, selle asemel et kasutada draiverit liinipinge muutmiseks alalisvooluks. Vahelduvvoolu LED-kiibil on mitu LED-üksust, mis on moodustatud ühele kiibile ja see on kokku pandud vooluahela ahelaks või Wheatstone'i sillaks, mida kasutatakse otse vahelduvvooluväljas. Vahelduvvoolu LED-i nimetatakse ka kõrgepinge valgusdioodiks (HV LED), kuna see ei sisalda voolu muundamise juhtimiskomponenti ja seda saab otse kasutada kõrgepinge elektrivõrgus (220 V Euroopas või 110 V USA-s). ) ja vahelduvvool (AC).
Tüüpiline LED-valgusti sisaldab keerulist juhtimisahelat, mis võib põhjustada tootmiskulude suurenemist, tööea märkimisväärset kaotust, väiksema konstruktsiooni paindlikkust, mis on tingitud suuremast helitugevusest koos täiendavate juhtimis- ja hämardusahelatega, madala energiatõhususega ja süsteemi stabiilsusega.
Juhtimisahelate kasutuselevõtt alalisvoolu LED-valgustussüsteemis toob kaasa palju kahjulikke mõjusid. Esiteks on elektroonilise vooluahela kasutusiga oluliselt väiksem kui LED-il. Veelgi enam, kui arvestada, et LED-i sisendkoormuse omadused ei püsi kogu LED-i eluea jooksul muutumatuna, vaid pigem muutuvad vanuse ja keskkonnatingimustega, võib LED-i ja selle draiveri ühilduvus lõpuks halveneda, mis põhjustab LED-i ebastabiilse jõudluse. Toitemuundur vähendab valgust kiirgava seadme efektiivsust. Sellisele võimsusmuundurile omased võimsuskaod vähendavad valgusallika üldist tõhusust. Juhtahel võib tööparameetrite moduleerimiseks sisaldada selliseid komponente nagu takistuslikud koormused, induktiivpoolid, kondensaatorid, lülitustransistorid, kellad jms. Töö käigus puutuvad LED-lambid ja nende LED-draiverid kokku mitmete parasiitkadudega, mille hulka kuuluvad kuumus, vibratsioon, raadiosagedus või elektromagnetilised häired, lülituskadud jne. Aja möödudes võivad keskkonnategurid ja parasiitkadud põhjustada LED-lampide töövõime langust, nii et need ei pruugi vastata töönõuetele.
Vahelduvvoolu LED-ide jaoks pole täiendavaid pingetrafosid ega alaldeid vaja ning vahelduvvoolu LED-id võivad töötada otse vahelduvvooluga. Seetõttu on vahelduvvoolu LED-lambi maksumus alalisvoolu analoogiga võrreldes väiksem ja vooluahelaga seotud kvaliteediprobleemid on viidud miinimumini. Eelkõige ei ole elektromagnetilised häired (EMI) enam muret tekitavad, kuna lineaarne toiteallikas ei vaja kõrgsageduslikku lülitustööd. Teisendust madalama pingega alalisvoolule ei ole vaja, vähendades sellega jõutrafode energiatarbimist. Võimsusmuundur vähendab võimsustegurit ja suurendab voolu harmoonilisi moonutusi. AC-direct konstruktsioonile omane tõhusus võimaldab saavutada kõrge võimsusteguri üle 0,9 ilma täiendava võimsuse reguleerimise või võimsusteguri korrigeerimise ahelata. Vahelduvvoolu LED-i konfiguratsiooni veel üks eelis on selle olemuslik täielik hämardatavus ilma hämardusahelat kasutamata. Vahelduvvoolu LED-i lähenemisviiside üks põhiomadusi on ühilduvus faasilõigatud (triac) dimmeritega. Tihti soovitakse erineva valgusvõimsuse tagamiseks kasutada hämardusfunktsiooniga LED-lampe.
Kuid sellegipoolest on vahelduvvoolu LED-i tootmisel ikka veel probleeme olnud. Vahelduvvoolu vooluvõrgust juhitavate AC-LED-ide poolt tekitatud valgus võib tekitada lubamatult kõrge optilise väreluse, mis on tingitud polaarsuse kiirenenud muutumisest võrgu sagedusel. See värelus võib olla ärritav, eriti kui tegemist on sisevalgustuse rakendustega. Virvendusprobleemi saab lahendada, kasutades alaldi ja kondensaatorit, mis on alalisvoolu LED-draiverite tüüpilised komponendid. Lisaks saab draiveriahelaga LED-tulesid konstrueerida nii, et see muundab laias vahemikus (nt 100-277V) vahelduvvoolu pinget võimalikuks konstantseks koormuspingeks ja võimalikuks konstantseks koormusvooluks. Vahelduvvoolu LED-id suudavad vastu võtta ainult kitsa sisendpinge vahemiku, näiteks 220-240V, mis piiras nende tööd radikaalsete pingekõikumistega rakendustes.
Vahelduvvoolu toiteallikatest töötavad LED-id annavad mittelineaarse koormuse. Mittelineaarsuse tõttu võivad vahelduvvoolu toiteallikatest toidetud LED-idel olla tõenäoliselt madalam võimsustegur ja suurem harmooniline kogumoonutus. Vahelduvvoolu (AC) elektrisüsteemi võimsustegurit kirjeldatakse tegeliku võimsuse ja koormusele voolava näivvõimsuse suhtena.
