發(fā)光二極管啟動(dòng)的時(shí)候有電容效應(yīng),電流太大,就是在工作時(shí)候,電壓稍微一點(diǎn)變化會(huì)引起電流的巨變,所以一般發(fā)光二極管需要使用恒流驅(qū)動(dòng),而不是恒壓控制,所以即使電壓再合適,也需要考慮到LED是非線性元件,加裝電阻來(lái)保證電流的平穩(wěn),只有流過(guò)發(fā)光二極管的電流恒定,發(fā)光二極管的光衰和壽命才可以得到保證,請(qǐng)關(guān)注:容濟(jì)點(diǎn)火器,解決機(jī)電智能控制問(wèn)題
發(fā)光二極管有多種規(guī)格,電壓范圍有點(diǎn)不一樣,比如紅色的是1.7到2.5伏,綠色的是2.0到2.4伏,藍(lán)色的是1.9到2.4伏,藍(lán)白的是3.0到3.8伏,電流一般5-20毫安之間發(fā)光二極管配多大電阻,一般控制在10毫安多一點(diǎn),盡量不要超過(guò)15毫安,當(dāng)然一些高亮的會(huì)有100多毫安,具體要看參數(shù)。如果電流超過(guò)規(guī)定值,會(huì)猛地發(fā)熱引起嚴(yán)重光衰,甚至直接燒毀。
所以一般的三伏電壓接紅色發(fā)光二極管接220到300歐姆的限流電阻來(lái)限流,防止電流過(guò)大,電流過(guò)大會(huì)使得PN結(jié)發(fā)熱嚴(yán)重,縮短LED的壽命,燒壞PN結(jié),過(guò)高的電壓顯然會(huì)導(dǎo)致過(guò)高的電流,光衰也會(huì)加劇。
根據(jù)發(fā)光二極管led的伏安曲線,在曲線轉(zhuǎn)折點(diǎn),電壓的一點(diǎn)變化,就會(huì)造成電流大量變化。所以這個(gè)器件非線性非常嚴(yán)重,電壓稍微變化,要么太亮了,要么太暗,所以對(duì)于電壓源而言,必須串電阻來(lái)改善這個(gè)曲線。當(dāng)然最好是用電流源,直接控制電流。
講白了,LED不是阻性器件,誰(shuí)也不能保證供給的電壓源電壓不波動(dòng),因LED加到額定電壓后,電壓再升高,電流(或LED的電阻)會(huì)隨電壓的微變而巨變,燒毀LED的pn結(jié),若加一恰當(dāng)?shù)碾娮?,在LED電阻受高壓陡然減小時(shí),電阻會(huì)分掉大部分電壓,使LED的功率不至于驟增而被燒毀。
從另外一個(gè)角度而言,LED內(nèi)阻不固定,發(fā)熱變小,電流變大發(fā)光二極管配多大電阻,更熱更小更大,死循環(huán),就算電流不大于燈的值,也可以起到穩(wěn)定電流,即使是個(gè)0Ω的,電阻阻值基本固定,電流也就固定了,延長(zhǎng)LED壽命
而且溫度也是影響到LED壽命的關(guān)鍵,溫度升高的時(shí)候,LED結(jié)電阻變小,導(dǎo)通電壓也會(huì)變小,而電壓源不變,所以溫度升高電流變大,或者說(shuō)正向壓降會(huì)下移,不串電阻LED燈很有可能被大電流導(dǎo)致大量發(fā)熱而損壞,另外電流變大了,又會(huì)進(jìn)一步讓溫度機(jī)械升高,進(jìn)入了一個(gè)惡性循環(huán),最終會(huì)燒掉LED,而且溫度升高會(huì)引起光衰直接造成明而不亮問(wèn)題。
比如上邊圖中的發(fā)光二極管的工作電壓是3.12伏,正向電流是350毫安,你用兩節(jié)1.5伏的干電池接上去,沒(méi)有接電阻,真正的問(wèn)題在電源的電壓不穩(wěn)定引起。所謂的干電池電壓1.5V,只是標(biāo)稱(chēng)值,不是實(shí)測(cè)值。實(shí)測(cè)值,新的堿性電池的電壓大于1.6V。兩節(jié)串聯(lián)就有3.2V以上。若把3.2V的電壓加在LED兩端,那么這只LED燈的電流就會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)額定電流。別看3.2V只比3.12V大于0.08V,這一點(diǎn)點(diǎn)的電壓,增加的電流可不是一點(diǎn)點(diǎn)。
所以一定要串聯(lián)電阻來(lái)解決問(wèn)題,最好使用萬(wàn)用電表測(cè)量,串聯(lián)不同的電阻,看看電流是多少。為了測(cè)量的精確性,不要使用“指針式”的電流表,要使用數(shù)字電流表(萬(wàn)用表)。還要注意一點(diǎn):電流表本身也有電阻。串聯(lián)了電阻,再串聯(lián)了電流表,測(cè)出來(lái)的電流如果是300mA,那么你把電流表拆掉,只串聯(lián)電阻,實(shí)際通過(guò)LED燈的電流會(huì)超過(guò)300mA,具體是多少,還得估算一下電流表的阻值。不同的電流表檔位,等效電阻值不盡相同。
又比如,假如1.7-3伏,工作電流5-30毫安的LED管,需要串聯(lián)電阻,讓它能直接接到12伏電壓源上工作,這個(gè)電流電阻可以這樣簡(jiǎn)單計(jì)算,取工作電流10毫安,結(jié)電壓控制在2伏:
(12-2)÷10=1000歐姆,10*10÷1000=0.1W
所以可以選擇阻值1K,1/8W功率以上的限流電阻即可,這個(gè)計(jì)算要求精度不高的,因?yàn)長(zhǎng)DE有一定的緩沖范圍,其他的限流電阻計(jì)算,也可以按照這個(gè)思路去完成。
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