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学习如何限制电流到LED

关键的外卖

  • led的I-V特性说明了不同施加电压时通过它的电流。

  • 任何限流技术的目标都是将通过LED的电流维持在选定的值内。

  • 在恒流LED驱动器中,电源的电压在一定范围内变化,以将电流限制在指定的值。

发光二极管

在任何LED中,都必须限制正向电流,以确保长寿命和良好的性能

led正迅速成为现代照明系统的代表。led很简单发光的二极管当正向偏置时。电流从LED的阳极流到阴极并输出光。它们的光输出涵盖了所有可见光频率。有些led会发出红外线和紫外线。在任何LED中,都必须限制正向电流,以确保长寿命和良好的性能。在设计LED电路时,您可能想知道如何限制LED的电流。在本文中,我们将讨论LED电路中的限流技术。

led的正向电压和正向电流

当LED正向偏置或通电时,电流从阳极流向阴极。在正向偏压条件下,LED的半导体结中发生电子空穴复合。led中的电子空穴重组以光的形式释放能量。电子从高能带向低能带的跃迁以光输出的形式产生自发辐射。在反向偏置条件下,led无法实现光输出。在正向偏置条件下,led输出的光的颜色取决于其中使用的半导体化合物。

led是电流依赖型器件,正向电压和正向电流取决于半导体材料。像信号二极管一样,led的特点是正向电压和正向电流。一般情况下,正向电压在1.2 ~ 3.6 V之间,正向电流在10 ~ 30ma之间。正向电流电压(I-V)特性是任何LED数据表中的重要曲线。让我们检查LED的I-V特性,以理解为什么需要限制LED电流。

led的I-V特性

LED的I-V特性说明了不同施加电压时通过它的电流。正向LED电流是电压的函数。LED的I-V特性遵循非线性模式,这违反欧姆定律。根据欧姆定律,电流和电压呈线性关系。在这种线性I-V特性中,器件所吸收的电流随着电压的增加而增加。例如,电阻器是遵循欧姆定律的线性电路元件。在电阻器中,电压与电流的比值总是等于电阻值。

这不是led的情况;led不受欧姆定律的约束。在施加在LED上的电压达到正向电压之前,所产生的电流非常低。当外加电压超过正向电压值时,电流随电压的增加呈指数增长。流过led的过量电流会立即破坏它们,因此限制过多的电流流动是很重要的。

如何限制LED电流

在任何LED电路中,限制电流都是很重要的。根据I-V特性,可以得到给定特定光强的LED正向电流值。任何限流技术的目标都是将通过LED的电流维持在选定的值或限制范围内。下面是一些建议极限电流LED电路。

  1. 并行LED电路
    在照明电路中可以看到平行相同颜色的LED。每个支路所引出的电流取决于内阻。这种方法只有在相同颜色的led并行时才有用。当颜色混合时,内阻最小的led会吸收更多电流,导致寿命缩短甚至耗尽。

  2. 保持LED表中给出的正向电压值
    所施加的电压来自于一个调节器直流电源可以进行调整,使其保持LED上的电压在正向电压范围内。这可能会影响光的强度。如果用户对光强输出满意,将电压调节到正向电压值是一种简单的方法。

  3. 恒流LED驱动器
    LED驱动器是专用于LED应用的电源。LED驱动器有两种类型,即恒压LED驱动器和恒流LED驱动器。在恒流LED驱动器中,电源的电压在一定范围内变化,以将电流限制在指定的值。

  4. 限流电阻
    限流电阻与LED串联。限流电阻可以插入串联和并联LED电路中。LED限流电阻通过LED在LED数据表中给出的安全正向电流值范围内将电流维持在指定的水平。限流电阻值由已知参数确定,如LED的供电电压(Vsupply)、正向电流(ILED)和正向电压(VLED)。限流电阻(RLED)值可由公式给出:

:限流电阻值

当你清楚提供所需光强输出的正向电流值时,然后计算出如何限制LED的电流是很简单的。您可以使用Cadence的PCB设计和分析工具设计电流受限的LED电路。

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