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                深圳市三一精工科技有限公司銷售服務電話

                一般LED驅動電源非得用恒流電源?還是可用恒壓電源?

                發布時間:2018-01-18 瀏覽次數:129

                引言

                現在有關這個問題有很多各種不同似是而非好算計的說法,有人說:在LED的伏安特性上,電壓定了,電流也就定了。所以采用恒壓和恒流效果⌒ 是一樣的。有人說LED並聯時就應該采用恒壓電源供電,而LED串聯時就應該采用恒流電源供電;有人說,因為LED是恒流器件,所以要用恒流源供電;有人說,采用市電供電時就應該采用恒壓電源供電,采用蓄電池供電時,就應該采用恒流電源供電。至於為什■麽這樣要求,似乎誰也說不明白。

                那麽,到底是應該采用恒壓電源,還是恒流電源供電呢?

                首先來看一下LED到底是什麽樣的快器件。因為LED的亮度是和它的正向電流成正比,而且一些LED的結構決定了它的散熱也就是功耗。所以大多數LED會給大長老緩緩呼了口氣出額定電流,例如Φ5為20mA,1W的為350mA…等,但這並不等於LED只能工作〗於這些額定電流,更不意味著LED就是一個恒流器件。例如Cree的1瓦LED和3瓦LED是同一型號,電流從350mA加大到700mA,功率就從1W加大成3W,所以這個LED可以工作在350-700mA之間的任意值。

                要深入了解這個問題首先他們要知道LED的伏安特性。

                1、LED的伏安特性

                LED的中文名字就是發光二極管,所以它本身就是一個二極管。它的伏安特性和一般的二極管伏安特性非常相似。只不過通常曲線很陡。例如一個20mA的草帽LED的伏安身體情況特性如圖1所示。

                圖1. 小功率LED的伏安特性

                假如用幹電池或蓄電池供電,那麽因為LED伏安特性的非那你更應該知道你道仙一脈線性,很小的電壓變化就會引起很大的電流變化,上圖中電源電壓在3.3V時正向電▂流為20mA的LED,如果用3節幹電池供電,新的電池電壓超過1.5V,3節就是4.5V,LED的電流就會超過100mA,很快就會燒壞。對於1W的大功率LED也是如此,圖2是某公司1W的LED伏安特性,而一個12V蓄電池 轟的電壓,在充滿電到快放完電的電壓可以從14.5V降到10.5V。相差將近20%。從伏安特性上可以看出,電源電】壓的10%的變化(3.4V-3.1V),就會引起正向電流的3.5倍的變化(從350mA變到100mA)。

                圖2. 1W大功率LED的伏安特性

                2.伏安特性的溫度系數

                到現在為止,還當即閃身迅速前往有很多人以為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『特性並不是固定的,而是隨溫度而變化的,所以電壓定了,電流並不一定,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的特點。

                圖4. 串聯電阻只能減小溫度的影響,而不能消除其影響

                4.幾個LED並聯,能不能用恒壓電源?

                由於LED伏安特性的離↘散性,不但不同♀廠家生產的同樣瓦數的LED伏安特性不一樣,就是同一廠家生產的同一型號的LED其伏安特性也是不同的。

                圖5. 不同廠家和同一廠家生產的LED伏安特性的臉色凝重離散性

                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的亮度也就不一個仙風道骨一樣。所以不能采用恒壓電源供電。

                5. 多個LED並聯後,采用恒壓電源供電,能不能用不同的串聯電阻來使電︻流平衡?

                在常溫下是可以的,但在溫升以後就不能保持了。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,此時的話電流卻變成了I1和I2。不等於原來的Io了。

                圖6. 串聯電阻可以在常溫下保持其電流不變,但在溫升以後就不◣能保持電流平衡。

                6. N個LED串聯後,假如用恒能量和記憶壓電源供電,其溫度效應(由溫升而引起●的電流增加)將會擴大N倍

                這是因為所有LED串聯以後相當於各個LED的伏安特性沿電壓軸串聯

                圖6. 多個LED串聯,相當於多個伏安特性在恒流點疊接,加電以後溫度上升,所有伏安特性左移。

                溫升以後,N個伏安特性都左移,就使電╳流的增加也加大了N倍。如果采用恒流電源供電,那麽溫升以後,仍然能夠保持電流恒定為Io。

                7. 多個LED串聯時,采用恒流電源供電時,可以利用伏安特性的溫度效應推測其結溫的上升度面對強大數

                在很多應用中(例如日光』燈、路燈),往往將很多LED串聯,這時候,LED的溫度系數效應就更加明顯。因為采用恒流電源供電時其效果相當於把每一個LED的伏安特性沿電壓軸疊加。假如溫升為60度,那麽伏安特性將會向左偏移0.12V,如果10個LED串聯,所有伏安特性全部左移,總偏移就一代妖王會達到1.2V。這是相當可觀的數字。反過來也可以利用LED的這種特性來測量其▓結溫,例如有一個10串3並的LED組合,在接上恒流電源以後,測得其正向壓降從32.3V降低到30.6V。變化達1.7V。那麽可以推測其結溫升高為1.7/10/.002=85度

                8. 恒流同時也很帶有鼓動xìng供電時,在串並聯電路中如何保證每串的電流均衡

                假如用恒流電源只供給一串LED,那當然是最▽理想的了。但是,假如要供給幾串並聯的LED那如何能保證每串中的電流一樣呢?是的,假如用恒流源供給幾串並聯的LED,由於LED伏安特性的離散性,各串的電流是一定不一樣的。但是實際上,由於各串LED不大可能某一串裏都是正向電壓偏低的,另一串裏都是正向電壓偏高的。而是會相對均勻分布,所以各串之間的電流不會相差很大。

                9.在恒流供電的串並聯電路中,如何避㊣免因某個LED損壞所引起的問題

                假如只是兩串並聯,而且其中某一串的一個LED壞了(開路),這時候不但這楊空行一串不亮,而且所有的電流都會流到另自從布置了血靈大陣之後一串,使得另一串的電流加大一倍,用不了多久也會壞掉。為了◥避免一個壞了一串不亮,那麽可以采用全部並串聯的方法,也就是每串中的任何一個都和其他串中的同樣位置的LED並聯。這樣,任何一←個壞了(開路),只是這一個不身體沒有任何損害亮√,其余的LED仍然都亮。但是假如並聯的LED只有兩串,其中有一個LED開路了,電流就都流到和它並聯的另一個LED中去,它的電流也加大我還有要事要辦一倍,使得這一個LED壽命不長,很快燒掉;假如燒壞是開路,那↑麽就會導致所有LED全部不亮,但其它的LED損害並不嚴重,因為沒有長期工作於過流狀態。為了減小某一個LED損壞以後對其它LED的影響,希望並雖然安全退至第三層聯的LED串數越多越好。圖7中畫出了3串5並而且同行相並的圖。這時候,某一個LED壞了,總電流分散到∩其余的4個LED中,總電流在每一行所有並聯的LED中分配,正向電壓偏低的LED分到的電流就會大♂一些。但不致造成太大的危害。

                圖7. LED三串五並

                三串五並中的每一個LED都和其它串中同樣位置的LED相並聯而且只是這一行的電流分到其余4路中去,而其它幾行都還是和原來一樣。假如LED壞的時候是短路而不是開路,那麽這一行的其它幾個LED就都不亮☆了。 當然為了避免這個現象,最好的辦法是在每個LED上都並聯一個穩壓管,而各串之間不要並聯。這時候任何一個LED壞了(開路),穩弟子在壓管就導通,電流的分配關系變化很小。短路則◣就是少一個LED發光。

                圖8. 每個發光二極管都並聯一個穩壓管采用這種方法以後,就不需要再同行並聯了。

                總結以上敘〓述可以列表如下: 

                結   構

                任何一個壞了(開路)

                任何一個壞了(短路)

                單獨一串

                這一串開路不亮

                這一個不亮

                兩串並聯

                這一串不亮,另一串所有LED電流加倍,壽命縮短,很快都壞

                這一個不亮,這一串∑電流略為加大

                兩串中兩兩並聯

                這一個不亮,同行另一個電流加倍,很快壞掉;如為開路,所有不亮,如為短路這一行兩個LED不亮

                這一個不亮,和它並聯的另一個也不亮

                N串同行並聯

                這一個不亮,同行其余電流加大N/(N-1)倍,N越大越安全

                這一個不亮,和它並聯的其它各個也都不亮㊣ 

                每個LED並聯穩壓管,各串並聯

                只是這一個不亮,對其它影響不大

                只是這一個不亮

                那麽是不是恒壓電源在LED照明中就無用武之地了呢?完全不是這樣。

                10.在市電LED路燈中采用恒壓開關電●源加恒流模塊的方法供電

                任何市電供電的系統裏,都需要一個AC/DC的開關電源。有兩種供電方法,一種是在開弒仙艦發出強烈關電源裏加上恒流反饋控制電路,保證輸出電流恒定。但是這種方法大多只能單路大電流輸出,而且恒流的ξ精度不高。還有一種是,前面采用恒壓電源,後面加很多路恒流模塊,這種方案靈活〓性很高,恒流精度也高以我如今。



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