与LED应用有关的技术问题.ppt

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1、第七章与LED应用有关的技术问题主要内容LED驱动技术LED的散热设计LED的光学设计LED的防静电控制合理选用LED器件12345LED的驱动技术1LED与传统的白炽灯或荧光灯相比，驱动电压和电流都非常低，而且具有单向电流和瞬间开启的特点。1.LED的基本特性1）像普通二极管一样，是一个含有PN结的半导体器件，具有单向导电性。2）有一个门限电压，只有加在LED两端的电压高压这个门限电压时，LED才会导通。3）LED具有非线性的I-V特性曲线，通过LED的电流与加在两端的电压不成正比关系。4）LED的光通量输出随流过LED电流的增大而增加，但不成

2、正比。5）LED是一种对温度比较敏感的器件，当其结温升高时，光输出将减少，正向电压也会降低。6）即使是同一型号甚至是同一批次生产的LED器件，其参数的离散性也比较大。2.LED的基本工作条件LED是一种电流驱动的低压单向导电器件，为保证LED正常工作，须满足以下几个方面的基本要求：1）输入直流电压必须不低于LED的正向电压降，否则，LED不会导通而发光。2）采用直流电流或单向脉冲电流驱动，当驱动并联的LED或LED串时，要求恒流而不是恒压供电；当LED被用作闪光灯时，也可采用正向脉冲来驱动LED。3）为防止LED损坏，应对流过LED的电流加以限制

3、。目前实现LED电流限制的方法主要有：电阻器、有源线性控制、开关稳压器控制这3种方法。4）由于LED电流与光通量之间的非线性关系，LED应在光效比较高的电流值下工作。5）大功率LED最好加设散热器，以防器件过热而损坏。3.LED供电系统原始电源1）常用的LED供电电池：镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池与聚合物锂离子电池等几种。2）交流市电电源供电3）太阳能光伏电源直流电源的必要性？直流电源的电路方式(1)交流－直流转化电路（见下表3.4）4.电源电路(2)转换电源AC-DC转换器/DC-DC转换器：AC-DC转换器是将交流电转换成直流电的转换电源，

4、而DC-DC转换器是将干电池、蓄电池等直流电压转换成所需直流电的转换电源。恒压电源/恒流电源：为了高效驱动LED，最好使用恒流电路。一次二次绝缘型/非绝缘型：所谓一次二次绝缘型就是一次与二次电源被变压器绝缘的转换电源。非绝缘型是一次与二次电源两边直接相连的转换电源。一般市售的转换电源中，AC-DC转换器几乎都是绝缘型的。5.LED在应用中的配置形式及特点1）常见的连接形式整体串联形式：简单串联形式、带并联齐纳二极管的串联形式。整体并联形式：简单并联形式、独立匹配的并联形式。混联形式：先串后并的混联形式、先并后串的混联形式、交叉阵列形式。2）不同连

5、接形式的比较连接形式优点缺点应用场合串联简单串联电路简单，连接方便；LED的电流相同，亮度一致可靠性不高，驱动器输出电压高，不利于其设计和制造LCD的背光光源、工频LED交流指示灯、应急灯照明带旁路串联电路较简单，可靠性较高；保证LED的电流相同，发光亮度一致元器件数量增加，体积加大。驱动器输出电压高，设计和制造困难并联简单并联电路简单，连接方便；驱动电压低可靠性较高，要考虑LED的均流问题手机等LCD显示屏的背光源、LED手电筒、低压应急照明灯独立匹配并联可靠性高，适用性强，驱动效果好；单个LED保护完善电路复杂，技术要求高，占用体积大，不适用

6、于LED数量多的场合混联先并联后串联可靠性较高，驱动设计制造方便，总体效率较高，适用范围较广电路连接较为复杂，并联的单个LED或LED串之间需要解决均流问题LED平面照明、大面积LCD背光源、LED装饰照明灯、交通信号灯、汽车指示灯、局部照明先串联后并联交叉阵列可靠性高，总体的效率较高，应用范围较广驱动器设计制造较为复杂，每组并联的LED需要均流补充：LED驱动电路电流与电压2.驱动方式恒压串联型恒压并联型要求LED的伏安特性相同否则在工作一段时间后可能连续损坏3只LED压降约0.9VI增大，I>20mA，PN结温度升高，发光效率和寿命降低恒流并

7、联型恒流串联型要求LED的伏安特性相同，否则在工作一段时间后可能连续损坏工作电流常在17~18mA，有利于延长LED使用寿命2.驱动方式2.驱动方式1)恒流式：a、恒流驱动电路输出的电流是恒定的,而输出的直流电压却随着负载阻值的大小不同在一定范围内变化,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,但严禁负载完全开路.  c、恒流驱动电路驱动LED是较为理想的,但相对而言价格较高.  d、应注意所使用最大承受电流及电压值,它限制了LED的使用数量.2)稳压式:a、当稳压电路中的各项参数确定以后,输出

8、的电压是固定的,而输出的电流却随着负载的增减而变化.  b、稳压电路不怕负载开路,但严禁负载完全短路.  c、以稳压驱动电路驱动LE