LED為什麼必須串接電阻?

2020-11-24 慧聰網
    慧聰LED屏網報導 　  

　　解釋這個問題要從LED的特性來分析

　　與早期的LED發光二極體相比較，新型超高亮LED最顯著的特點是亮度提高了近百倍。早期LED的發光強度僅十幾～幾十mcd，而新型LED的發光強度最低也可達到1500mcd。另一個明顯的區別是發光管顏色的產生機理不同。早期LED是通過著色封裝材料來得到某一種顏色的光，也就是說封裝材料起著濾色片的作用。而新型超亮LED外殼都是無色透明樹脂封裝，其發光體本身就能發出某一波長的光，從而呈現出某一種顏色。它廣泛應用在戶外廣告牌、電子顯示屏，交通信號燈、標誌牌，汽車尾燈，LCD背光源等。

　　光譜分布：目前國內常用幾種顏色的超高亮LED的光譜波長分布為460～636nm，波長由短到長依次呈現為藍色、綠色、黃綠色、黃色、黃橙色、紅色。常見幾種顏色LED的典型峰值波長是：藍色——470nm，藍綠色——505nm，綠色——525nm，黃色——590nm，橙色——615nm，紅色——625nm。

　　正嚮導通壓降分布：早期各種顏色LED的晶片材料為GaAs，正嚮導通壓降為1.8V左右。而不同顏色超高亮LED的晶片材料是不同的，紅色、橙色、黃色LED的晶片材料為AlGaInP，正嚮導通壓降為1.8V～2.5V，典型值為2.0V;綠色、藍色、白色的LED的晶片材料為InGaN，正嚮導通壓降為2.8-4.2V，典型值為3.6V。

　　正向電壓與正向電流關係曲線見圖

　　由以上的LED的電壓和電流關係曲線圖可以看出，電壓的變化和電流的上升是非線性的，就是說電壓超過一定值時，電流會急劇上升，從而損壞LED。串聯的LED電流在正常範圍內，可當輸入電壓變化時，電流發生較大幅度的變化，不是低於死區乾脆不亮，就是超過了極限值損壞LED，所以電路中必須串入合適的電阻，給LED一個正常的工作條件，從而使其能正常工作。另外在保證亮度的情況下，通過調整串入的電阻值使LED的工作電流儘量偏小一點，這樣當供電電壓出現小幅波動時LED仍然能處於正常工作狀態，所以調整好電流的大小，才能使LED燈箱很好的工作並延長其工作壽命。

　　應用實例

　　超高亮LED用於戶外廣告牌、電子顯示屏，交通信號燈、標誌牌等場合時，都是大量LED串、並聯組合而成的。由於LED數量很多，使用過程中不可避免地出現LED 損壞的情況，必須採取措施來提高整機的可靠性。設計LED應用電路時應注意的幾個問題：1、為延長LED壽命，正向電流應降額使用，電網電壓為220V時，一般取15mA左右，最高也不能超過20mA。2、考慮到正向壓降的一致性問題，應儘量避免直接並聯使用，一般採用串聯或先串後並方式。

　　1、靜電會損壞超高亮LED，尤其是綠、藍、白色管。當用手拿取時要有必要的防靜電措施，例如帶防靜電手腕帶或手套。

　　2、焊接時電烙鐵要有必要的防靜電接地保護措施，尤其是焊接綠、藍、白色管時。

　　3、由於超高亮LED視角比較小，一般為15度～30度，方向性較強，焊接裝配時必須緊貼線路板垂直安裝，否則亮度會大大降低。

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