LEDs gostam de ser alimentados com uma fonte constante de corrente, isto é. uma corrente fixa, independentemente da tensão necessária para isso. Na prática, para aplicações simples, assumimos uma queda de tensão direta fixa e usamos um resistor para obter a corrente correta.
No entanto, com alterações como variação do processo, temperatura, etc., a tensão direta e, portanto, a corrente mudam. Para aplicações simples, isso não é um problema, mas para aplicações de alta potência, como você mencionou, isso se torna um problema e, portanto, os resistores não são usados.
A solução é incluir feedback no circuito. Como parte do circuito do driver, a corrente será medida e a tensão no LED controlada para manter sempre a corrente no valor desejado; como um bônus útil, isso também permite diminuir o LED, reduzindo a corrente.
Como você ressalta, se transformarmos o excesso de tensão em calor, ele será bastante ineficiente (esta é uma forma de
regulador linear )
A solução é usar um regulador de comutação, que ligue ou desligue totalmente a tensão. Um capacitor é usado para "calcular a média" dessa tensão e, alterando a razão entre o tempo ligado e o tempo desligado, controlamos a tensão média. Tudo com uma eficiência de 90% +.
Se você estiver interessado, um circuito comumente usado é um
conversor buck
E se você quiser se aprofundar, esses dois vídeos com Howard Johnson e Bob Pease são extremamente bons,
Conduzindo LEDs de alta potência sem se queimar - Parte 1
Conduzindo LEDs de alta potência sem se queimar - Parte 2