In generale, il principale fattore trainante della crescita dei prodotti di illuminazione a LED è l'aumento di efficienza (maggiore quantità di lumen di luce generati per watt di energia utilizzata) ottenuto grazie alla tecnologia LED.

I LED hanno requisiti elettrici diversi rispetto alle lampade a incandescenza che li hanno preceduti. Inoltre, la soluzione di alimentazione ottimale per il controllo dei LED varia a seconda del livello di potenza e dei requisiti complessivi del sistema.

Nelle soluzioni di illuminazione tradizionali (come le lampadine a incandescenza), il carico appare resistivo. Il consumo di energia, e quindi l'intensità luminosa, era funzione della tensione applicata alla lampada e della resistenza della lampadina (secondo la legge di Ohm). L'intensità aumenta o diminuisce a seconda della tensione di ingresso. Si considerino, ad esempio, i fari di un veicolo all'avvio del motore: durante l'avviamento, la tensione della batteria è bassa e quindi i fari si attenuano. Una volta che il motore è in funzione, la tensione della batteria si ripristina e i fari raggiungono la loro intensità normale.

Le soluzioni di illuminazione a LED si comportano in modo fondamentalmente diverso dalle lampade a incandescenza. L'intensità dei LED è controllata modulando le loro correnti e la resistenza di un carico a LED varia in funzione del carico applicato. Invece di utilizzare una tensione e una resistenza costanti per mantenere un'intensità luminosa costante, un LED richiede una corrente costante. Il modo per ottenere questo risultato varia a seconda della potenza del LED.
Per un LED a bassissima potenza, un circuito come quello mostrato in Figura 1 è semplice e quasi sempre sufficiente. La resistenza effettiva del LED è molto piccola rispetto a R, quindi la corrente che lo attraversa è determinata da V/R. Gli svantaggi sono i seguenti:

1) L'intensità è funzione della tensione. Una variazione di V causerà una variazione della corrente e quindi dell'intensità del LED. Riprendendo l'esempio precedente del faro di un veicolo, la luce rimarrebbe fioca durante l'avviamento del motore.
2) La soluzione non sfrutta i vantaggi offerti dall'efficienza dei LED. Poiché R è molto grande rispetto alla resistenza del LED, la maggior parte della potenza viene persa in R.

Per i LED di potenza più elevata, è necessaria una soluzione a corrente controllata per massimizzare il vantaggio in termini di efficienza del LED. La Figura 2 fornisce un esempio di tale soluzione.
Il regolatore PRM del chip V•I e il trasformatore di tensione VTM sono progettati per fornire una tensione regolata. Per utilizzare il PRM e il VTM per alimentare un LED, il funzionamento del PRM deve essere modificato per fornire una corrente regolata. Ciò si ottiene incorporando un amplificatore e un compensatore di corrente.
L'utilizzo del PRM e del VTM per fornire una corrente costante offre diversi vantaggi rispetto alle tecniche convenzionali. L'introduzione di un VTM in un sistema fornisce una moltiplicazione della corrente nel punto di carico. La corrente di uscita di un VTM è proporzionale alla sua corrente di ingresso secondo un rapporto fisso, K, come mostrato nell'equazione:
Pertanto, in un'applicazione a corrente controllata, la corrente di ingresso al VTM può essere misurata e regolata per controllare la corrente di uscita. La misurazione di una corrente inferiore richiede un sensore più piccolo che dissipa meno potenza e migliora l'efficienza complessiva. I chip V•I offrono un'elevata efficienza e un'alta densità di potenza, dando vita a un sistema LED compatto e a bassa temperatura che massimizza il flusso luminoso in lumen per watt dissipato.

Un importante vantaggio aggiuntivo è che la corrente che attraversa il LED (IOUT nell'equazione precedente) non dipende dalla tensione di ingresso. Pertanto, nel nostro esempio del faro del veicolo, l'intensità del LED rimarrebbe costante finché la corrente che lo attraversa rimane costante, indipendentemente dalla tensione della batteria. Ciò è possibile perché il PRM rappresenta una resistenza negativa variabile che può cambiare con V, consentendo così di mantenere una corrente costante. Ancora più importante, la resistenza del PRM è effettiva, non reale, il che significa che la perdita di potenza è minima e non dipende dal valore della resistenza effettiva. Pertanto, la maggior parte della potenza viene persa nel LED, rendendo questa soluzione
efficiente ed efficace quanto il LED
stesso.
Tra gli svantaggi di questa soluzione c'è la sua complessità; ovviamente, è una soluzione più complessa di quella mostrata in Figura 1 e quindi la sua implementazione richiede maggiore impegno e un'attenta pianificazione. Alla maggiore complessità corrispondono anche costi maggiori, quindi questa soluzione è più adatta per LED di potenza elevata, per i quali il risparmio energetico (e il risparmio sui costi energetici per il funzionamento del LED) compensa l'aumento dei costi e della complessità.

In sintesi, esistono diverse soluzioni di alimentazione per LED, che spaziano da quelle più semplici a quelle più complesse. I limitatori di corrente resistivi (Figura 1) sono semplici ed economici, ma inefficienti e inadatti ai LED ad alta potenza. Gli alimentatori a corrente regolabile (Figura 2) massimizzano l'efficienza e le dimensioni, ma sono più costosi e complessi. Tuttavia, offrono ulteriori vantaggi, come l'immunità alle fluttuazioni della tensione di ingresso, che può essere più o meno importante per gli obiettivi generali del sistema. Il progettista di un alimentatore per LED deve conoscere le diverse soluzioni di alimentazione disponibili per i LED, nonché gli obiettivi generali del sistema.