1, Mittelineaarse koormuse definitsioon
Mittelineaarne koormus viitab koormusele, mille voolul ja pingel ei ole lineaarset seost. Ideaalses olukorras on lineaarkoormuse voolu ja pinge suhe konstantne, see tähendab, et vool on võrdeline pingega. Praktilistes ahelates ei järgi paljude koormuste voolu ja pinge suhe seda reeglit, vaid kujutab endast keerukat mittelineaarset seost. Neid koormusi nimetatakse mittelineaarseteks koormusteks.
2, LED-tulede tööpõhimõte ja omadused
LED (Light Emitting Diode), tuntud ka kui valgusdiood, on pooljuhtseadiste pooljuhtvalgusseade. See kasutab luminestsentsmaterjalina tahkeid pooljuhtkiipe. Kui mõlemale otsale rakendatakse pärivoolu, pooljuhi laengukandjad rekombineeruvad, põhjustades footonite emissiooni ja valgust. LED-tuledel on energiasäästu, keskkonnakaitse, pika eluea ja väikese suurusega omadused ning neid kasutatakse laialdaselt erinevates valdkondades, nagu näidik, ekraan, dekoratsioon, taustvalgustus ja üldvalgustus.
LED-tulede tööpõhimõte määrab nende voolu ja pinge vahelise mittelineaarse seose. LED-tulede juhtimisahelas on stabiilse voolu tagamiseks tavaliselt vaja kasutada lülitustoiteallikat või püsivooluallikat. Seda seetõttu, et LED-tulede heledus on otseselt seotud nende vooluga, samas kui nende seos pingega on suhteliselt nõrk. Seetõttu muutub toiteallika pinge muutumisel ka LED-valgusti vool, kuid pinge ja voolu vaheline seos ei ole lihtne lineaarne seos.
3, LED-tulede kui mittelineaarsete koormuste analüüs
Tuginedes mittelineaarsete koormuste määratlusele ning LED-valgustite tööpõhimõtetele ja omadustele, saame LED-tuled liigitada mittelineaarseteks koormusteks. Järgmine on konkreetne analüüs:
Voolu ja pinge vaheline mittelineaarne seos: LED-tulede vool ja pinge ei ole lihtsalt lineaarsed. Toitepinge muutumisel muutub ka LED-tule vool, kuid muutuse aste ei ole pingega võrdeline. See mittelineaarne seos muudab LED-tulede käitumise ahelas teistest lineaarsetest koormustest erinevaks.
Mittelineaarsete komponentide mõju: pooljuhtkomponendina muudavad LED-valgustite sisemine struktuur ja omadused mittelineaarseks komponendiks. Ahelates võivad mittelineaarsed komponendid mõjutada voolu ja pinge lainekuju, põhjustades lainekuju moonutusi või harmooniliste teket. Seetõttu võib LED-tulede käitumine ahelates samuti mõjutada elektrivõrgu stabiilsust ja toitekvaliteeti.
Praktilised kaalutlused: Praktilistes rakendustes kasutab LED-tulede juhtimisahel tavaliselt stabiilse voolu tagamiseks lülitustoiteallikat või konstantset vooluallikat. Nendel juhtimisahelatel on tavaliselt kõrge efektiivsus ja stabiilsus ning need suudavad tõhusalt juhtida LED-tulede voolu ja heledust. Kuna LED-tuled ise on aga mittelineaarsed koormused, peavad nende juhtimisahelad arvestama ka mittelineaarsete koormuste omadustega, et tagada ahela stabiilsus ja töökindlus.
