給LED燈珠配限流電阻應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題

LED屬于負(fù)溫度糸數(shù)的非線性元件。所謂“負(fù)溫度糸數(shù)”是指LED的內(nèi)阻隨溫度上升而減小。而“非線性”又會(huì)使內(nèi)阻變小的趨勢(shì)呈幾何級(jí)數(shù)變化，如果處理不好，很容易造成LED燈珠的早衰甚至擊穿、燒毀。

為避免出現(xiàn)這種情況，人們給LED燈珠配備了恒流電源。但在很多情況下也可以采用更為廉價(jià)快捷的“限流電阻”來(lái)解決問(wèn)題。但限流電阻的使用是有一定前提條件的，否則起不到保護(hù)LED燈珠的作用。下面是一個(gè)LED燈珠電流和電壓關(guān)糸的坐標(biāo)圖

圖中標(biāo)出了限流電阻的最佳使用區(qū)域。在這一域的中間部分，電流、電壓的變化接近線性關(guān)糸。也就是說(shuō)LED因溫度上升導(dǎo)致內(nèi)阻下降、電流上升的情況，可通過(guò)限流電阻上的電壓變化得到補(bǔ)償，從而使得總電流基本保持不變

但要實(shí)現(xiàn)較好補(bǔ)償，R的取值不能太小，否則U2過(guò)小的動(dòng)態(tài)范圍難以達(dá)到補(bǔ)償目的。那該如何配備限流電阻呢?下面分3種情況分析一下:

一.在220v交流電路中用LED做指示燈

這里最典型的應(yīng)用是在開關(guān)或插座里作電源指示。由于不需要很亮，所以用零點(diǎn)幾至幾個(gè)mA的電流就夠用了。比如用500KΩ的限流電阻，(上述公式中的U3和U1相比完全可忽略不計(jì))即:220v/500KΩ=0.44mA。

這里電流之所以選的很小還基于兩點(diǎn)考慮:①要防止LED被燒毀。因?yàn)長(zhǎng)ED的反向耐壓很低，所以在交流電負(fù)半周會(huì)像穩(wěn)壓管一樣，呈“軟”擊穿狀態(tài)。當(dāng)反向電壓增至ⅤR時(shí)，lR開始急劇增加。以上述500KΩ(一般情況下不小于220KΩ)限流電阻為例，電流增至0.44mA就不會(huì)再增加了。當(dāng)交流電位于正半周時(shí)，反向電壓消失，LED又恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài);如果改用50KΩ限流電阻，盡管LED的正向電流只有4.4mA，但對(duì)于反向來(lái)說(shuō)已經(jīng)很大了。如此大的反向電流會(huì)形成不可逆的“熱擊穿”即:永久性擊穿。這也和超負(fù)荷使用穩(wěn)壓二極管的原理和后果是一樣的。②是避免限流電阻功耗過(guò)大。限流電阻的功耗可根據(jù)公式P=l?R求得，即0.44mA?ⅹ500KΩ=0.1W。

盡管限流電阻的功耗是LED的一百多倍，但區(qū)區(qū)0.1w還是可以被接受的。還有就是，由于U2遠(yuǎn)大于U3，因此在U3位置采用仼何型號(hào)的LED，總電流都基本不會(huì)發(fā)生變化，真正實(shí)現(xiàn)了“恒流”。因此也可以說(shuō)這才是限流電阻的最佳工作狀態(tài)。

如果想把電流提升至幾個(gè)mA，那就必須在LED上反向并聯(lián)一個(gè)整流二極管，為交流電負(fù)半周提供通路，以硧保LED安全。當(dāng)然限流電阻的功率和阻值也要作出相應(yīng)調(diào)整。

二.在低壓直流電路中做指示燈

如果需要限流電阻發(fā)揮較好的作用，就要盡可能提高U2的電壓。但由于用做指示燈的LED電流較小發(fā)熱有限，U1的總電壓5v就足夠用了。比如用ⅤF值2v的紅色LED作指示燈，按上述公式:(5v-2ⅴ)/2mA=1.5KΩ，電阻功耗=2mA?x1.5KΩ≈0.01w。由于電壓低，限流電阻功率余量較大，因此也可讓LED工作在較大電流狀態(tài)，但一般以不超10mA為宜。

三.為照明光源配置限流電阻

既然用于照明，LED就一定要工作在大電流狀態(tài)。我們先以用于輔助照明的12vLED燈條為例做一簡(jiǎn)單分析:

給LED燈珠配限流電阻應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題

這種燈條的5050燈珠ⅤF≈3.1V，內(nèi)部用了3個(gè)小功率芯片并聯(lián)，總電流最大不超過(guò)60mA。限流電阻50Ω。計(jì)紉幌碌緦