LED的特性有哪些?以及应该如何使用LED?
LED 伏安特性
与二极管伏安特性有相似之处,但通常曲线较陡。例如LED灯珠的伏安特性如图1所示。LED上的正向压降和通过LED的电流大小正相关。
图1:LED 伏安特性
由伏安特性图可以看出,如果以输出电压2.15伏,输出电流140mA为例,当施加在灯珠上的电压变化范围从1.9伏变化到2.2伏之间,即在-12%和 3%之间变化时,引起的电流变化是从40mA到160mA ,即-72%到 15%。这种特性就决定了,如果使用恒压方式供电时,即使电压的微小波动,也会造成输出电流的剧烈变化。
LED 伏安温度特性
LED 伏安特性是随温度变化,当LED在工作时,随着结温升高,正向电压会降低,随着结温下降,正向电压会升高。在汽车应用中环境温度变化从零下40度到零上85度。以25度,2.15伏正向电压为例,正向电压会在 9%至-6%之间变化,如图2所示。所以即使是确定的一串LED灯珠,其正向电压也是跟随温度变化的。
图2:LED伏安温度特性曲线
光强与结温关系
在不同温度下光强变化也相对剧烈。随着灯珠结温升高时,输出光强会下降。
以图3为例,当结温升至90度时,输出的光强已经下降到结温25度时的60%。
由此可看出,当结温升高到90度时,与25度相比,LED灯珠上消耗功率降低了6%时,光强已经下降了40%。
图3:不同结温的光强与25度结温光强相对值
LED发热特性:自身发热量大。
原因:LED消耗的电能中只有一小部分,大约20%左右转化为光能,其余部分都转化成热能,这些热能需要散热设计支持,保证LED可以持续正常工作。
LED灯珠的光电特性,寿命等均与结温密切相关。以汽车级LED灯珠为例, LED最高持续工作结温一般在100度到150度,当超过这个温度时,就会造成对LED的损坏。
所以在LED模块设计中,散热和温度监测是需要重点考虑的环节。
在车灯较高功率应用中,PTC(正温度系数热敏电阻) 和NTC(负温度系数热敏电阻)会常被用来的方式来检测LED温度。温度超过限值时,采取相应措施限制输出电流,达到保护灯珠的目的。
总结 :由LED以上特点分析可知, 使用恒流源是驱动LED最佳方式。
LED的特性有哪些?以及应该如何使用LED?
LED 伏安特性
与二极管伏安特性有相似之处,但通常曲线较陡。例如LED灯珠的伏安特性如图1所示。LED上的正向压降和通过LED的电流大小正相关。
图1:LED 伏安特性
由伏安特性图可以看出,如果以输出电压2.15伏,输出电流140mA为例,当施加在灯珠上的电压变化范围从1.9伏变化到2.2伏之间,即在-12%和 3%之间变化时,引起的电流变化是从40mA到160mA ,即-72%到 15%。这种特性就决定了,如果使用恒压方式供电时,即使电压的微小波动,也会造成输出电流的剧烈变化。
LED 伏安温度特性
LED 伏安特性是随温度变化,当LED在工作时,随着结温升高,正向电压会降低,随着结温下降,正向电压会升高。在汽车应用中环境温度变化从零下40度到零上85度。以25度,2.15伏正向电压为例,正向电压会在 9%至-6%之间变化,如图2所示。所以即使是确定的一串LED灯珠,其正向电压也是跟随温度变化的。
图2:LED伏安温度特性曲线
光强与结温关系
在不同温度下光强变化也相对剧烈。随着灯珠结温升高时,输出光强会下降。
以图3为例,当结温升至90度时,输出的光强已经下降到结温25度时的60%。
由此可看出,当结温升高到90度时,与25度相比,LED灯珠上消耗功率降低了6%时,光强已经下降了40%。
图3:不同结温的光强与25度结温光强相对值
LED发热特性:自身发热量大。
原因:LED消耗的电能中只有一小部分,大约20%左右转化为光能,其余部分都转化成热能,这些热能需要散热设计支持,保证LED可以持续正常工作。
LED灯珠的光电特性,寿命等均与结温密切相关。以汽车级LED灯珠为例, LED最高持续工作结温一般在100度到150度,当超过这个温度时,就会造成对LED的损坏。
所以在LED模块设计中,散热和温度监测是需要重点考虑的环节。
在车灯较高功率应用中,PTC(正温度系数热敏电阻) 和NTC(负温度系数热敏电阻)会常被用来的方式来检测LED温度。温度超过限值时,采取相应措施限制输出电流,达到保护灯珠的目的。
总结 :由LED以上特点分析可知, 使用恒流源是驱动LED最佳方式。
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