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电源电压正好就是发光二极管工作电压是不是可以不串电阻

时间:2021-12-13 08:26 来源:未知

不管是普通二极管还是发光二极管,它们都属于半导体器件,对于半导体二极管来说,它们有一个重要的特性是二极管的伏安特性。从下面的图可以看出,当二极管两端的正向电压增长到一定的程度后,流过二极管的电流就会急剧增加。此时的动态电阻ΔR=ΔU/ΔI就会变小,同时随着它们工作时温度的增高,它的管压降会有所降低的,这会导致二极管的动态阻值进一步减小,通过二极管的电流会进一步增大,虽然我们所用的电源是稳压电源,但是这并不能保证电源所输出的电流是不变的,即使电压合适也要加电阻,电阻的作用是限流,因为电压是固定的,而发光二极管的压降是变化的,这就导致在电压不变情况下,电流也会变化很大,它甚至会增加数倍,这时发光二极管会发热甚至烧掉,这就是加电阻原因。因此我认为即使在电压合适的情况下,为了使发光二极管安全工作,一般情况下需要串联一个合适的电阻进行限流。

特别是在一些单片机电路中,所用到的不管是数码管还是发光二极管都需要串接电阻的,串接电阻的大小一般会根据发光二极管的管压降进行估算就可以了,因为不同颜色的发光二极管它工作时的管压降是不一样的。以我们常见的黄、绿、红发光二极管为例,黄色发光二极管的管压降为1.8V到2V之间;红色的管压降为2V到2.2V之间;绿色的在3V到3.2V之间,对于5V电源的单片机电路,电阻可以选择330欧姆到1千欧姆之间就可以了。

我们在生活中还会发现,在用高亮度LED灯珠制作照明灯时,会发现在LED灯带上并没有串联电阻,如下图所示,由此看来,并不是所有的LED发光二极管都需要串联电阻,这主要取决于我们给LED所采用的驱动电源类型来决定要不要串联电阻。

我们知道,LED二极管的亮度是由电流决定,它的亮度和流过的电流是成比例的,对于日常用的LED灯一般都采用恒流源去驱动LED。对于简单的LED灯在交流端一般使用阻容环节进行降压,然后再经过桥式整流,得到一个恒定的电压,最后把发光二极管串联一起,这种电路只需要考虑电源的波动在LED电流波动的范围内不会引起超流,也是可以不用串电阻的,如下图所示。

但是更多的时候,我们会看到LED灯驱动电源会用专用集成芯片(IC),这种芯片是一种高效的,它时用脉冲宽度调制(PWM)控制的恒流型LED专用芯片。LED芯片的引脚会输出PWM波形,去控制由场效应管的导通和关闭,当场效应管导通时,由整流电路给LED灯带供电;当开关管截止时,LED灯带的电是由一个大电感存储的能量提供的。在开关管导通时,通过灯带的电流也会经过一个电压采样电阻,芯片就是通过检测这个电阻上的电压来间接检测流过LED灯带上的电流的,从而达到了恒流输出的目的。

因此,在电压合适的情况下,发光二极管用不用串电阻,这要根据所用的电源性质来决定,不能一概而论。对于不能保证恒流输出的电源,就需要给LED串电阻;能够实现恒流输出的电源,就可以不用串电阻了。

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