什么是LED伏安特性及應(yīng)用

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什么是LED伏安特性及應(yīng)用

什么是LED伏安特性及應(yīng)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(shí)電壓與電流二者之間的關(guān)系.伏安特性的好壞主要是通過電壓與電流之間的關(guān)系所繪制的曲線是否滿足CT保護(hù)等級規(guī)定曲線的要求來判斷的。即是流過P-N結(jié)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(dāng)電壓超過某個(gè)閾值時(shí)，電流會出現(xiàn)指數(shù)式上升。通常可用反向擊穿電壓，反向電流和正向電壓三個(gè)參數(shù)來進(jìn)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(shí)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(gè)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?qū)щ娦裕琇ED的門限電壓和正常工作時(shí)的正向壓降與LED的光色有關(guān)；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(jié)溫升高時(shí)，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(gè)區(qū)段內(nèi)要特別注意，如果不加任何保護(hù)，當(dāng)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(hù)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(gè)反向電流很小，一般在幾微安之內(nèi)。
> CD段：反向擊穿區(qū)LED的反向電壓一般不要超過10V，較大不得超過15V，否則會出現(xiàn)反向擊穿，導(dǎo)致LED報(bào)廢。

三、12V電源適配器要選擇一個(gè)好的LED驅(qū)動設(shè)計(jì)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?qū)妷?.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(qū)動芯片，而正向?qū)妷河稍撾娏鳑Q定。

現(xiàn)以CCFL fnverter控制芯片和LED驅(qū)動芯片領(lǐng)域具有地位的美國公司02MICro的LED恒流控制芯片029967為例，設(shè)計(jì)一款應(yīng)用于32”LEO背光源的液晶電視LED驅(qū)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(shí)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?yàn)槭荓ED是一個(gè)二極管，它的伏安特性具有負(fù)溫度系數(shù)的特點(diǎn)。

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(gè)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(gè)LED的電流都不一樣，每個(gè)LED的亮度也就不一樣。所以不能采用恒壓電源供電。

五、多個(gè)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(gè)問題，常溫下的LED伏安特性以實(shí)線表示，兩個(gè)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(shí)，選用不同的電阻，可以得到同樣的正向電流Io。但是當(dāng)溫度升高時(shí)，其伏安特性左移，如虛線所示。因?yàn)檫€是原來的恒壓和原來的電阻，此時(shí)的電流卻變成了I1和I2。不等于原來的Io了。