什么是LED伏安特性及应用

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什么是LED伏安特性及应用

什么是LED伏安特性及应用

一、12V电源适配器所谓伏安特性，就是CT绕组有电流通过时电压与电流二者之间的关系.伏安特性的好坏主要是通过电压与电流之间的关系所绘制的曲线是否满足CT保护等级规定曲线的要求来判断的。即是流过P-N结的电流随电压变化的特性，在示波器上能十分形象地展示这种变化。
一根完整的伏安曲线包括正向特性与反向特性。通常，反向特性曲线变化较为陡峭，当电压超过某个阈值时，电流会出现指数式上升。通常可用反向击穿电压，反向电流和正向电压三个参数来进行伏安特性曲线的描述。
LED是可发光的二极管，除了发光70HF80特性外，同时具有普通二极管的特性。LED的伏安特性曲线与普通二极管曲线一样，可以划分为正向特性区、反向特性区和反向击穿区三个区。LED的伏安特性曲线，如图6-5所示。

图6-5 LED的伏安特性曲线

二、LED具有单向导电性，LED的门限电压和正常工作时的正向压降与LED的光色有关；具有非线性的伏安特性曲线，流过的LED电流与电压不成正比。LED光通量随电流增大而增加，但不成正比：对温度敏感，结温升高时，光输出减少，正向电压降低；离散性较大。
> OA段：正向死区。UA为开启LED发光的电压。比如红色、黄色的LED的开启电压一般为0.2～0. 25V。
> AB段：工作区。一般是随着电压增加电流也跟着增加，发光亮度也跟着增大。但在这个区段内要特别注意，如果不加任何保护，当正向电压增加到一定数值后，LED的正向电压会减小，而正向电流会加大。没有保护电路，会因电流增大而烧坏LED。
> OC段：反向死区。LED加反向电压是不发光的（不工作），但有反向电流。这个反向电流很小，一般在几微安之内。
> CD段：反向击穿区LED的反向电压一般不要超过10V，最大不得超过15V，否则会出现反向击穿，导致LED报废。

三、12V电源适配器要选择一个好的LED驱动设计方案，首先必须了解LED本身的电气特性。

如下图所示，额定电流20mA，正向导通电压3.3V的LED的伏安特性曲线；可以看出LED电流随电压变化大的特性。由于LED电流直接决定了亮度的输出，所以必须采用控制电流恒定为前提的驱动芯片，而正向导通电压由该电流决定。

现以CCFL fnverter控制芯片和LED驱动芯片领域具有领先地位的美国公司02MICro的LED恒流控制芯片029967为例，设计一款应用于32”LEO背光源的液晶电视LED驱动方案。32”LED背光液晶电视采用6通道120mA白光LED，每通道串联25颗LED，总共150颗LED。

三、伏安特性的温度系数
到现在为止，还有很多人以为LED电压定了，电流也就定了，所以采用恒压和恒流是一样的。实际上，LED的伏安特性并不是固定的，而是随温度而变化的，所以电压定了，电流并不一定，而是随温度变化的。这是因为是LED是一个二极管，它的伏安特性具有负温度系数的特点。

图4. 串联电阻只能减小温度的影响，而不能消除其影响

四、几个LED并联，能不能用恒压电源？

由于LED伏安特性的离散性，不但不同厂家生产的同样瓦数的LED伏安特性不一样，就是同一厂家生产的同一型号的LED其伏安特性也是不同的。

不同厂家和同一厂家生产的LED伏安特性的离散性

很明显，假如用恒压电源3.4V供电，显然流过每个LED的电流都不一样，每个LED的亮度也就不一样。所以不能采用恒压电源供电。

五、多个LED并联后，采用恒压电源供电，能不能用不同的串联电阻来使电流平衡？

在常温下是可以的，但在温升以后就不能保持了。图6中就显示了这个问题，常温下的LED伏安特性以实线表示，两个LED的伏安特性在斜率上略有区别，在用恒压电源Vo供电时，选用不同的电阻，可以得到同样的正向电流Io。但是当温度升高时，其伏安特性左移，如虚线所示。因为还是原来的恒压和原来的电阻，此时的电流却变成了I1和I2。不等于原来的Io了。

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| 发布时间：2017.09.11 来源：电源厂

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