谈谈LED导通压降

2014-8-18 14:22:40 13038 半导体蓝光

0 LED可以看成恒压负载。LED的电压降取决于内部光子发射所需跃过的能量势垒。能量势垒由颜色决定，即电压降也取决于发光颜色。由于生产过程的差异，使得每一个LED的波长不尽相同，因此也造成了电压降上的差异。最高波长的偏差带通常为±10%。如图2-5所示为LED正向导通压降与颜色和电流的关系曲线。在导通起始点，红光LED的导通电压降Vf约为2V，蓝光LED的导通压降约为3.5V。具体的压降值取决于不同制造厂商选用的掺杂材料和波长。两个LED之间的温度不同也会带来颜色上的不同，并且还造成电压降的差异。温度较高时，电子更容易越过能量势垒。电压降以每度两毫伏的比例，随温度上升而减少。半导体并不是完美的导体，其中存在与恒压负载串联的电阻，如图2-6所示。这意味着电压降随流经的电流值增大而上升。等效串联电阻的大小等于正向导通压降的增加值除以流经电流的增加值。例如，如果流经的电流从10mA增加到20mA，对应的导通压降从3.5V增加到3.55V，则可计算得到ESR为50mV/10mA=5。在图2-6中，稳压二极管被当作理想器件。实际上，稳压二极管也有ESR，其值比LED的还要大。在LED驱动电源的早期测试阶段，5W、3．9V的稳压二极管可用来替代(白光)LED作为负载。若驱动电源不能按照设计正常工作，稳压二极管就会发生损坏。稳压二极管损坏的成本，要比大功率LED低得多。而且，稳压二极管在工作过程中，不会发出使测试工程师目眩的光。在LED驱动电路设计时，最常见的错误是基于LED正向导通压降典型值Vf，typ进行设计。这种设计思路包括把多个LED串并联起来，并认为各LED串的总正向导通压降是相同的，流经各串的电流也是相等的。实际上，LED正向导通压降的偏差很大。例如，单颗1W的Luxeon Star 型白光LED的正向导通压降典型值为Vf=3.42V，但实际值中最小的仅2.79V，最大的达3.99V。正向导通压降的偏差高达±15%以上。更多知识请访问华航电源科。 1
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