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LED篇之电路结构及性能 led电路

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Led电路(LED的电路结构和性能章节)
发光二极管电路结构
正向电压当电流沿LED的正向流动时，阳极和阴极之间产生的电压称为直流电压(VF) 。单位是伏特 。
直流电压相对于电流的特性曲线公布在数据表等中 。
在讨论LED照明电路时，这个特性是最重要的考虑因素 。
正向电流(IF)-直流电压(VF)的特性随着LED元件的材料、尺寸和颜色而变化 。而且随环境温度而变化 。此外，它还有半导体特有的特征值分布，即所谓的偏差 。
当LED采用恒流驱动时，直流电压(VF)的变化不构成大问题，但当LED采用恒压驱动时，就要考虑电压的变化和偏差 。
LED照明电路[串联照明电路]
当led通过恒压驱动串联点亮时，如下图所示，电路中包含与led串联的电阻来控制电流 。
以这个电路为例 。首先，根据正向电流(IF)-直流电压(VF)特性，读取LED点亮时的正向电流(IF)和直流电压(VF)值 。
将该值代入上式，计算出R(电流控制电阻)的值 。
[并联照明电路]
当led通过恒压驱动并排排列时，建议为每列led增加一个控制电阻 。
【LED篇之电路结构及性能 led电路】LED的正向电流(IF)-直流电压(VF)特性取决于元件的材料和发光颜色 。即使是相同的材料和发光颜色，也存在半导体特有的个别偏差 。
如下图所示，当LED①和LED②的直流电压(VF)值不同时，如果用一个电阻来控制电流，就很难控制每个LED的电流(IF1和IF2) 。
每个LED连接一个电阻，每个LED的电流(IF1或IF2)都可以设置，所以更容易自由设置，比如平衡电流值，抑制亮度偏差等 。此外，通过提高输入电压(Vin)和电阻上的电压，也可以降低偏差 。
要求的性能
1.温度引起的特性变化LED的特性根据环境温度和芯片温度(Tj:发光部分的结温)而变化，包括LED发热 。
以下是典型特征变化的描述 。
光强度LED的Tj上升，光通量下降 。
这是因为阻碍发光的电子和空空穴的复合运动增加 。
波长如同光强的变化一样，温度的变化引起发光波长的变化 。
主要是温度变化导致半导体的带隙发生变化，所以波长发生变化 。
不同材料的波长变化不同 。InGaAlP LED温度升高，λd变化0.1nm/℃,向长波长侧变化 。
对于波长要求严格的应用，需要讨论波长在整机工作保证温度范围内的变化 。
直流电压除特殊情况外，VF的变化与发射波长相同，并因半导体带隙的变化而变化 。
随着温度的升高，VF将下降2mV/℃..
VF的变化是电路设计中的一个重要因素 。
当LED工作在恒定电流时，VF作为电路常数的变化问题不大，但当LED工作在或接近恒定电压时，随着温度的升高，VF减小，电流增大 。
当电流增加时，Tj变高，VF降低，电流不断增加，直到达到平衡状态 。
反之，当温度变低时，VF变高，电流变小，所以有可能在恒压工作时得不到所需的光强 。
2.特征偏差在制造阶段，LED有特征值分布，即所谓的偏差 。
因此，规定了光强水平和电特性的最小值 。
光学设计和电路设计都要考虑偏差 。
例如，在VF随温度变化之前，在特定分布中存在偏差 。
当没有设计余量时，对于VF偏差较大的产品，需要讨论温度变化时是否能获得所需的特性 。
根据电路和整机的特性，有时需要减小LED特征值的偏差 。
这时候就需要讨论特殊规范的引入，确定是否能对应这个规范 。

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