来源 | TsinghuaJoking
使用LED在此过程中,有限流电路(可以是限流电阻或恒流电路)需要在电路中设计,以确保LED不要超过流过的电流LED最大工作电流。使用限流电阻是正常的LED最常见、最方便的电路应用。还存在 一些更加复杂,集成有更多功能的LED可使用芯片。本文讨论了为什么在早期阶段是单一的LED限流电阻不直接集成在内部。
01LED限流电阻
1.1 限流电阻
??在使用中,我们知道[1],因为电流太大,电流太大LED烧坏的危险。通常需要LED在管脚上连接一个,控制流过LED电流在适当的工作范围内。
??根据电流电阻的大小:
供电电压:;
LED由此产生的管压降LED颜色确定;
驱动电流范围:
??限流电阻的大小由三个因素决定。
1.2 LED导通电压
??在[2]实际测量的几种不同颜色LED伏安特性。LED的V-A其特性与普通二极管非常相似,但导电压与颜色不同LED而不同。
??在某些特殊情况下,如果LED导电电压与施加的电压基本相同,电池内阻相对较大,也可以直接驱动电池LED。
??例如,下面的电路来自[3]红外线直接显示LED连接到5号电池的应用。
??由于在大多数情况下使用,LED所有限流电阻都需要连接,那么为什么有限流电阻不直接集成在市场上呢?LED出售呢?
02为什么呢?
??在[4]有人提出了这个问题,但后面的答案很丰富。
A night of struggling to fit 16 current limiting resistors into a small breadboard for a uni project made me wonder why LEDs don't have any kind of internal resistance? I can't think of any downsides. I've never connected an LED without a resistor in series so it makes a lot of sense to me.
??这位提问者在焊接了16个限流电阻后发出了怨恨,问为什么LED中部直接集成限流电阻呢?
2.1 集成限流电阻存在LED
??首先,市场上仍然存在这种内部限流电阻集成LED的。比如在给出了一款[5],LED直径3mm,工作在5V下,电流约14mA。
??在[6]中国深圳给出YunSun公司生产的工作在 5V下5mm直径绿色LED的规格,在 5V下工作电流20mA。
??事实上,有更复杂的集成内部电路LED,它们不仅集成有限流电路,还集成闪烁控制电路、调光电路等。[7]集成串行接口电路和三色PWM控制电路只使用一个IO多达1024个端口可控制LED灯的颜色和亮度。
2.2 LED集成限流电阻问题
??我们看到集成有限流电阻LED产品实际上已经诞生很长时间,但在市场反应来看这是一个失败的产品(从使用百分比和市场渗透率),主要问题包括:
实际上是用来照明的LED大多数工作在没有限流电阻的情况下,通过特殊的恒流电路LED最大限度地提高发光效率。
许多应用程序需要多个场合LED串联形成更大面积的显示灯,如果有限流电阻,则需要更大的驱动电压。恒流电路通常用于驱动这些串联系列LED;
我们知道前面的决定LED限流电阻的大小由多种因素组成,一旦有限流电阻在一定条件下集成,就会受到限制LED使用场合;
如何有效地消除限流电阻上的功耗也会影响LED限流电阻的内部集成因素;
目前的电路工作电压 越来越低,从原来的5V逐步过渡到3.3V,甚至更低,这使得集成有LED设备不能适应各种工作电压;
还是在现实中,电路中增加一个表贴限流电阻比较省事,就使LED能适应各种工作条件。对于高电压(如 12V)可串联多个LED来工作。
※总??结 ※
??使用LED在此过程中,有限流电路(可以是限流电阻或恒流电路)需要在电路中设计,以确保LED不要超过流过的电流LED最大工作电流。使用限流电阻是正常的LED最常见、最方便的电路应用。还存在 有些更复杂,集成功能更多LED可使用芯片。本文讨论了为什么在早期阶段是单一的LED限流电阻不直接集成在内部。
参考资料
[1]
:https://electronicsclub.info/leds.htm#:~:text=Never connect an LED directly to a battery,if your supply voltage is 12V or less.
[2]:https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/109716322
[3]:http://wyxs.net/web/wiimote/digital_whiteboard.html
[4]:https://electronics.stackexchange.com/questions/588345/why-dont-leds-have-built-in-resistors
[5]:https://docs.rs-online.com/1c01/0900766b80b79836.pdf
[6]:https://cdn.sparkfun.com/asses/b/a/1/b/6/YSL-R542G5C-5V.pdf
[7]: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/120871808
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