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给LED灯珠配限流电阻应注意的几个问题

时间:2018-09-12 来源:

LED属于负温度糸数的非线性元件。所谓“负温度糸数”是指LED的内阻随温度上升而减小。而“非线性”又会使内阻变小的趋势呈几何级数变化,如果处理不好,很容易造成LED灯珠的早衰甚至击穿、烧毁。

本文引用地址: http://power.21ic.com//led/technical/201809/76106.html

为避免出现这种情况,人们给LED灯珠配备了恒流电源。但在很多情况下也可以采用更为廉价快捷的“限流电阻”来解决问题。但限流电阻的使用是有一定前提条件的,否则起不到保护LED灯珠的作用。下面是一个LED灯珠电流和电压关糸的坐标图

 

 

图中标出了限流电阻的最佳使用区域。在这一域的中间部分,电流、电压的变化接近线性关糸。也就是说LED因温度上升导致内阻下降、电流上升的情况,可通过限流电阻上的电压变化得到补偿,从而使得总电流基本保持不变

 

 

但要实现较好补偿,R的取值不能太小,否则U2过小的动态范围难以达到补偿目的。那该如何配备限流电阻呢?下面分3种情况分析一下:

一.在220v交流电路中用LED做指示灯

这里最典型的应用是在开关或插座里作电源指示。由于不需要很亮,所以用零点几至几个mA的电流就够用了。比如用500KΩ的限流电阻,(上述公式中的U3和U1相比完全可忽略不计)即:220v/500KΩ=0.44mA。

这里电流之所以选的很小还基于两点考虑:①要防止LED被烧毁。因为LED的反向耐压很低,所以在交流电负半周会像稳压管一样,呈“软”击穿状态。当反向电压增至ⅤR时,lR开始急剧增加。以上述500KΩ(一般情况下不小于220KΩ)限流电阻为例,电流增至0.44mA就不会再增加了。当交流电位于正半周时,反向电压消失,LED又恢复到原来状态;如果改用50KΩ限流电阻,尽管LED的正向电流只有4.4mA,但对于反向来说已经很大了。如此大的反向电流会形成不可逆的“热击穿”即:永久性击穿。这也和超负荷使用稳压二极管的原理和后果是一样的。②是避免限流电阻功耗过大。限流电阻的功耗可根据公式P=l?R求得,即0.44mA?ⅹ500KΩ=0.1W。

尽管限流电阻的功耗是LED的一百多倍,但区区0.1w还是可以被接受的。还有就是,由于U2远大于U3,因此在U3位置采用仼何型号的LED,总电流都基本不会发生变化,真正实现了“恒流”。因此也可以说这才是限流电阻的最佳工作状态。

如果想把电流提升至几个mA,那就必须在LED上反向并联一个整流二极管,为交流电负半周提供通路,以硧保LED安全。当然限流电阻的功率和阻值也要作出相应调整。

二.在低压直流电路中做指示灯

如果需要限流电阻发挥较好的作用,就要尽可能提高U2的电压。但由于用做指示灯的LED电流较小发热有限,U1的总电压5v就足够用了。比如用ⅤF值2v的红色LED作指示灯,按上述公式:(5v-2ⅴ)/2mA=1.5KΩ,电阻功耗=2mA?x1.5KΩ≈0.01w。由于电压低,限流电阻功率余量较大,因此也可让LED工作在较大电流状态,但一般以不超10mA为宜。

三.为照明光源配置限流电阻

既然用于照明,LED就一定要工作在大电流状态。我们先以用于辅助照明的12vLED灯条为例做一简单分析:

给LED灯珠配限流电阻应注意的几个问题

这种灯条的5050灯珠ⅤF≈3.1V,内部用了3个小功率芯片并联,总电流最大不超过60mA。限流电阻50Ω。计纫幌碌缌

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