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什么是LED伏安特性及應用

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什么是LED伏安特性及應用

什么是LED伏安特性及應用

一、12V電源適配器所謂伏安特性，就是CT繞組有電流通過時電壓與電流二者之間的關系.伏安特性的好壞主要是通過電壓與電流之間的關系所繪制的曲線是否滿足CT保護等級規(guī)定曲線的要求來判斷的。即是流過P-N結的電流隨電壓變化的特性，在示波器上能十分形象地展示這種變化。
一根完整的伏安曲線包括正向特性與反向特性。通常，反向特性曲線變化較為陡峭，當電壓超過某個閾值時，電流會出現(xiàn)指數(shù)式上升。通?？捎梅聪驌舸╇妷?，反向電流和正向電壓三個參數(shù)來進行伏安特性曲線的描述。
LED是可發(fā)光的二極管，除了發(fā)光70HF80特性外，同時具有普通二極管的特性。LED的伏安特性曲線與普通二極管曲線一樣，可以劃分為正向特性區(qū)、反向特性區(qū)和反向擊穿區(qū)三個區(qū)。LED的伏安特性曲線，如圖6-5所示。



圖6-5  LED的伏安特性曲線

二、LED具有單向導電性，LED的門限電壓和正常工作時的正向壓降與LED的光色有關；具有非線性的伏安特性曲線，流過的LED電流與電壓不成正比。LED光通量隨電流增大而增加，但不成正比：對溫度敏感，結溫升高時，光輸出減少，正向電壓降低；離散性較大。
    > OA段：正向死區(qū)。UA為開啟LED發(fā)光的電壓。比如紅色、黃色的LED的開啟電壓一般為0.2～0. 25V。
    > AB段：工作區(qū)。一般是隨著電壓增加電流也跟著增加，發(fā)光亮度也跟著增大。但在這個區(qū)段內要特別注意，如果不加任何保護，當正向電壓增加到一定數(shù)值后，LED的正向電壓會減小，而正向電流會加大。沒有保護電路，會因電流增大而燒壞LED。
    > OC段：反向死區(qū)。LED加反向電壓是不發(fā)光的（不工作），但有反向電流。這個反向電流很小，一般在幾微安之內。
    > CD段：反向擊穿區(qū)LED的反向電壓一般不要超過10V，最大不得超過15V，否則會出現(xiàn)反向擊穿，導致LED報廢。

三、12V電源適配器要選擇一個好的LED驅動設計方案，首先必須了解LED本身的電氣特性。

如下圖所示，額定電流20mA，正向導通電壓3.3V的LED的伏安特性曲線；可以看出LED電流隨電壓變化大的特性。由于LED電流直接決定了亮度的輸出，所以必須采用控制電流恒定為前提的驅動芯片，而正向導通電壓由該電流決定。

現(xiàn)以CCFL fnverter控制芯片和LED驅動芯片領域具有領先地位的美國公司02MICro的LED恒流控制芯片029967為例，設計一款應用于32”LEO背光源的液晶電視LED驅動方案。32”LED背光液晶電視采用6通道120mA白光LED，每通道串聯(lián)25顆LED，總共150顆LED。


三、伏安特性的溫度系數(shù)
    到現(xiàn)在為止，還有很多人以為LED電壓定了，電流也就定了，所以采用恒壓和恒流是一樣的。實際上，LED的伏安特性并不是固定的，而是隨溫度而變化的，所以電壓定了，電流并不一定，而是隨溫度變化的。這是因為是LED是一個二極管，它的伏安特性具有負溫度系數(shù)的特點。



圖4. 串聯(lián)電阻只能減小溫度的影響，而不能消除其影響


 

四、幾個LED并聯(lián)，能不能用恒壓電源？

由于LED伏安特性的離散性，不但不同廠家生產(chǎn)的同樣瓦數(shù)的LED伏安特性不一樣，就是同一廠家生產(chǎn)的同一型號的LED其伏安特性也是不同的。


不同廠家和同一廠家生產(chǎn)的LED伏安特性的離散性
 

很明顯，假如用恒壓電源3.4V供電，顯然流過每個LED的電流都不一樣，每個LED的亮度也就不一樣。所以不能采用恒壓電源供電。


五、多個LED并聯(lián)后，采用恒壓電源供電，能不能用不同的串聯(lián)電阻來使電流平衡？

在常溫下是可以的，但在溫升以后就不能保持了。圖6中就顯示了這個問題，常溫下的LED伏安特性以實線表示，兩個LED的伏安特性在斜率上略有區(qū)別，在用恒壓電源Vo供電時，選用不同的電阻，可以得到同樣的正向電流Io。但是當溫度升高時，其伏安特性左移，如虛線所示。因為還是原來的恒壓和原來的電阻，此時的電流卻變成了I1和I2。不等于原來的Io了。


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| 發(fā)布時間：2017.09.11    來源：電源廠
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