LED照明系統(tǒng)是上個電光轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其電光轉(zhuǎn)換過程從供電部分開始，依次包括原始電源（“動力源泉”）、電源管理與變換、傳感與控制、驅(qū)動器、熱管理、LED及其混光、散射和光學提取等部分。其中，由原始電源（如電池）和控制與驅(qū)動電路組成的LED供電系統(tǒng)是LED工作的必要條件。LED的供電系統(tǒng)從廣義上講就是LED的“電源”。
1.LED的基本特性
LED是一種電光轉(zhuǎn)換器件，它本身并不發(fā)光，只有在施加適當電壓和通以適當電流時才能發(fā)光。
為使LED正常工作，必須了解其基本特性。LED具有多方面的特性，其中最主要的特性有以下幾點：
?、貺ED像普通二極管一樣，是一個含有PN結(jié)的半導體器件，具有單向?qū)щ娦浴?/p>
②LED有一個門限電壓，只有加在LED兩端的電壓高于這個門限電壓時，LED才會導通。普通硅二極管的導通門限為0.5～0.7V，而LED的門限電壓通常為1.5～3.5V。LED的門限電壓和正常工作時的正向電壓降與LED的光色有關，紅光、綠光、黃光等LED的正向電壓降（VF）通常為.4～2.6V，而白光LED的正向電壓降通常為3～4．2V。
?、跮ED具有非線性的伏一安特性曲線，通過LED的電流與加在它兩端的電壓不成正比關系。
?、躄ED的光通量輸出隨流過LED電流的增大而增加，但不成正比。當光通量增加到一定程度后，其隨電流增加而增加的量很少，呈明顯變緩之趨勢。
⑤LED是一種對溫度比較敏感的器件，當其結(jié)溫升高時，光輸出將減少，正向電壓也會降低。
⑥即使是同一型號甚至是同一批次生產(chǎn)的LED器件，其參數(shù)的離散性也較大。
2. LED的基本工作條件
LED是一種電流驅(qū)動的低電壓單向?qū)щ娖骷瑸楸ＷCLED正常工作，必須滿足以下幾個方面的基本要求。
?。?）輸入直流電壓必須不低于LED的正向電壓降，否則，LED不會導通而發(fā)光。
?。?）采用直流電流或單向脈沖電流驅(qū)動，當驅(qū)動并聯(lián)的LED或LED串時，要求恒流而不是恒壓供電。
圖1給出了隨機抽取的6只白光LED（其中A商標和B商標各3只）的正向電流IF隨正向電壓TIE變化的關系曲線。如果用恒定電壓驅(qū)動這6只（相并聯(lián)）LED，它們之間的正向電流相差較大，例如用3．4V驅(qū)動，正向電流范圍為l 0～44mA，這就使得各只LEDˉ的亮度和色度存在較大的差異。
LED所允許的額定電流（30mA）隨溫度的升高而減小，如圖2所示。由該圖可知，當環(huán)境溫度升至50C時，額定電流降至20mA，在此情況下，為防止LED燒毀，驅(qū)動電流必須限制在20mA之內(nèi)。因此，為避免LED的驅(qū)動電流超過最大額定值，影響其可靠性，同時為獲得預期的亮度要求，保證各個LED亮度和色度的一致性，應采用恒定電流驅(qū)動方式，而不是恒壓方式。
圖1 6只白光LED的正向電流隨正向電壓變化的關系曲線[!--empirenews.page--]
圖2 自光LED額定電流隨溫度變化的特性曲線
當LED被用作閃光燈時，也可以采用正向脈沖來驅(qū)動 LED。
?。?）為防止LED損壞，應對流過LED 的電流加以限制。目前實現(xiàn)LED電流限制的方法主要有3種，每種方法都有優(yōu)點和缺點，見表1。
表1 3種LED 電流限制方法比較（白光LED：VF=4V， IF=350mA，ViN=12V ）
（4）由于LED電流與其光能量之間的非線性關系，LED應在光效比較高的電流值下工作。
?。?）大功率LED最好加設散熱器，以防止器件過熱而損壞。
總而言之，為正確使用LED，保證其正常工作，必須為其提供合適的工作條件。
下載文檔
