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LED光源在工程使用中的一些知识

来源:http://www.dxjps.cn 责任编辑:www.d88.com 更新日期:2018-08-04 13:34

  LED光源在工程使用中的一些知识

   led的根本特性及运用时的留意事项

  1.光电特性

  LED在其电流极限参数规模内流过LED的电流越大,它的发光亮度越高.即LED的亮度与经过LED的电流成正比.但绿光和蓝光及白光在大电流情况下会呈现饱满现象,不只发光功率大幅下降,并且运用寿数也会缩短.

  2.光学特性

  LED按色彩分有红、橙、黄、绿、蓝、紫、白等多种色彩.按亮度分有普亮、高亮、超高亮等,同种芯片在不同的封装方法下,它的亮度也不相同.按人的视觉可分为可见光和不可见光.按发光色彩的多少可分为单色、双色、七彩等多种类型.色彩的纯度不同价格相差很大,现行的纯白色LED价格特贵.一起发光视角不同,光效亦不同,运用时特需留意.

  3.常见的LED电性能参数

  (1)LED正向电压

  不同色彩的LED在额外的正向电流条件下,有着各自不同的正向压降值,红、黄色:1.8~2.5V之间,绿色和蓝色:2.7~4.0V之间.关于同种色彩的LED,其正向压降和光强也不是彻底共同的.如下:

  LED类型:54HCA

  发光色彩外观色彩波长λD(nm)正向电压VF亮度Iv(mcd)

  IF=20mA

  Min.Max.

  赤色水通明645~6601.82.550~300

  黄绿色水通明570~5751.82.550~300

  黄色水通明585~5901.82.5500~5000

  蓝色水通明455~4752.74.0500~7000

  绿色水通明515~5352.74.02000~10000

  蓝绿色水通明490~5152.74.02000~10000

  白色水通明-2.74.03000~15000

  在同一电路中应该尽量运用在额外电流条件下正向压降值相同、光强规模小的LED.只要这样才干确保LED的发光效果共同.其详细的电性参数可依各封装厂每包装供给的产品分光参数标签值.(有些公司每批分选都不共同)

  (2)LED的额外作业电流

  LED的额外电流各不相同,一般的LED电流一般为20mA,大功率的LED电流一般为40mA或350mA不等.详细要按各封装厂供给的电流参数值.一般LED在反向电压:VR=5V的条件下,反向电流:IR≤10μA.

  (3)LED的功率

  LED功率的巨细也各不相同,有70mW、100mW、1W、2W、3W、5W等,所以有必要依据所挑选的LED,规划合理的运用电路和装备适宜的LED数量,使其彻底满意LED电源的额外值,假如规划的电路使每个LED分管电压或电流过高就会严重影响LED的运用寿数乃至焚毁LED,假如分管的电压或电流过低则激起的LED光强不行,就不能充分发挥LED应有的效果,达不到咱们所希望的意图.

  4.温度特性

  

  (1)LED的焊接温度应在250℃以下,焊接时刻操控在3~5S之间.要留意防止LED温度过高然后使芯片受损.

  (2)LED的亮度输出与温度成反比,温度不只影响LED的亮度,也影响它的寿数.运用中尽量削减电路发热,并做必定的散热处理.

  5.防静电特性

  LED安装过程中有必要加强防静电办法,因为操作过程和人体自身都会发作静电,关于双电极的LED最易被静电反向击穿,然后严重影响LED的运用寿数乃至使其彻底作废.

  如防静电环境不是十分完善,能够给LED运用者添加防静电腕带,设置杰出的防静电接地体系,离子风机等设备.

   LED衔接电路的常见方法

  

  1.串联:这种电路需求电源供给较高的电压.

  V总=各LED的VF之和=VF1+VF2+VF3+VF4------+VFN

  I总=单颗LED的IF值

  2.并联:这种电路需求电源能供给较高的电流.

  V总=单颗LED的VF值

  I总=各LED的IF之和=IF1+IF2+IF3+IF4------+IFN

  3.串联/并联组合

  a、在实践运用中,负载常选用经过串并联构成的LED阵列;

  b、将LED衔接成串联/并联组合的方法,可大幅减低因少量LED的VF不共同形成的影响;

  c、阵列方法或LED个数改变,限流电阻也应相应改变.

  d、串联/并联组合的方法会使输出电流随输入电压和环境温度等要素而发作的改变愈加明显;

  4.为了能有用操控电路中的电流,须在电路中装备恰当的限流电阻.

  R=(V输入电压-VLED总电压)/I(流过限流电阻的电流)

  限流电阻的效果主要是操控LED的电流,使电压更滑润,并使各并联支路的亮度更均匀.限流电阻阻值大效果较好,可是限流电阻的取值也不能太大,不然会添加电能的损耗及元件温度升高.

  电源的分类及特性

  1、按驱动方法可分为两大类:

  (1)恒流式:

  a、恒流驱动电路输出的电流是安稳的,而输出的直流电压却跟着负载阻值的巨细不同在必定规模内改变,负载阻值小,输出电压就低,负载阻值越大,输出电压也就越高;

  b、恒流电路不怕负载短路,但禁止负载彻底开路.

  c、恒流驱动电路驱动LED是较为抱负的,但相对而言价格较高.

  d、应留意所运用最大接受电流及电压值,它约束了LED的运用数量;

  (2)稳压式:

  a、当稳压电路中的各项参数断定今后,输出的电压是固定的,而输出的电流却跟着负载的增减而改变;

  b、稳压电路不怕负载开路,但禁止负载彻底短路.

  c、以稳压驱动电路驱动LED,每串需求加上适宜的电阻方可使每串LED显现亮度均匀;

  d、亮度会受整流而来的电压改变影响.

  2、按电路结构方法分类

  (1)电阻、电容降压方法:经过电容降压,在闪烁运用时,因为充放电的效果,经过LED的瞬间电流极大,简单损坏芯片.易受电网电压动摇的影响,电源功率低、牢靠性低。

  (2)电阻降压方法:经过电阻降压,受电网电压改变的搅扰较大,不简单做成稳压电源,降压电阻要耗费很大部分的能量,所以这种供电方法电源功率很低,并且体系的牢靠也较低。

  (3)惯例变压器降压方法:电源体积小、分量侧重、电源功率也很低、一般只要45%~60%,所以一般很少用,牢靠性不高。

  (4)电子变压器降压方法:电源功率较低,电压规模也不宽,一般180~240V,波纹搅扰大.

  (5)RCC降压方法开关电源:稳压规模比较宽、电源功率比较高,一般能够做到70%~80%,运用也较广。因为这种操控方法的振动频率是不接连,开关频率不简单操控,负载电压波纹系数也比较大,反常负载适应性差。

  (6)PWM操控方法开关电源:主要由四部分组成,输入整流滤波部分、输出整流滤波部分、PWM稳压操控部分、开关能量变换部分.PWM开关稳压的根本作业原理就是在输入电压、内部参数及外接负载改变的情况下,操控电路经过被操控信号与基准信号的差值进行闭环反应,调理主电路开关器材导通的脉冲宽度,使得开关电源的输出电压或电流安稳(即相应稳压电源或恒流电源).电源功率极高,一般能够做到80%~90%,输出电压、电流安稳.一般这种电路都有完善的保护办法,属高牢靠性电源。

  七、工程中的简易核算方法

  1.由已知电源功率核算LED的数量(即取所得数据的整数)(7-1)

  例:额外输出功率为10W电源,运用额外的正向电流20mA,耗散功率为70mW条件下可装备多少个LED?依以上公式(即取所得数据的整数)

  2.关于恒压驱动方法:由已知的输出电源电压核算每支路串联LED数量及并联支路数

  (1)核算每条支路的LED个数公式:(最大值)

  (2)核算并联支路数公式:

  注:VLED值依不同发光色彩各有不同,用稳压电源驱动LED时,为了操控电流,一般需求串联电阻器.

  例:一个额外输出电压为DC24V,功率为10W电源,运用额外正向电流20mA,耗散功率为70mW额外的正向电压为1.8V.可装备多少个LED呢?

  依以上公式能够得出(即取所得数据的整数)即能够带10组支路,每支路14个LED串联构成的电路,共140个LED。

  3.关于恒流驱动方法:由已知的电源输出电流及LED的电流值核算出并联支路数及每支路数量

  (1)核算并联的支路数公式:(最小值)

  (2)核算支路串接LED个数:

  注:其间n按(7-1)核算

  例:一个额外输出电流为DC0.35A,额外功率为10W电源,驱动耗散功率为70mW,正向电流为0.02A的LED,可怎样装备?

  依以上公式能够得出并联支数路:(即取所得数据的整数)每支路串接数:个数,即能够带17组,每组8个LED串接,共136个LED。

  4.线路损耗及线路压降的核算

  P电线=IRV电线=IR

  R电线=σ(补白:L为电线长度;S为电线横截面积;σ为电线电导率)也能够查电工手册.

  例:用长度为10米(正、负极电线各5米),24AWG的铜芯电线,经过电流为2A,其损耗的功率及线路压降为多少?

  查电工手册可知:R电线=0.737W

  V电线=2×0.737=1.474V

  P电线=2×0.737=2.948W

  从以上核算能够看出,线路电流较大时,要留意挑选适宜的导线截面,不然线路损耗及线路压降是相当大的.咱们只要彻底了解LED和LED电源的根本特性,才干正确规划和运用LED光源

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