亮度越高,越復雜
低功耗指示燈LED在眾多產(chǎn)品中占據(jù)著重要位置且大多數(shù)工程師熟知其簡單設計:他們所需要的只是一個電源和一個具有合適阻值的串聯(lián)電阻,以保持LED的電流低于小于5mA的典型值。設計人員可將LED連接到單片機上的GPIO引腳使之閃爍。然而,將高亮度、高電流LED(正向電流超過350mA)串聯(lián)在一起,簡單的L模壓電感器生產(chǎn)廠ED設計卻會變得相當復雜。此時,除了溫度變化和LED本身產(chǎn)生的極高溫度以外,設計人員還面臨控制電流的挑戰(zhàn)。
功率電感器圖1:光通量與正向電流成正比
智能電流控制
高亮度LED需要保持相對較高的恒定電流才能保持亮度和色彩。圖1顯示了LED的光通量與流經(jīng)LED的正向電流(IF)的比例關系。因此,保持正向電流恒定對于實現(xiàn)一致的色彩和光輸出至關重要。采用簡單的電阻與LED串聯(lián)電路時,可通過以下公式確定正向電流:
(IF=(VSource-VF)/R)
當電源電壓(VSource)變化時,正向電流將跟著變化,從而導致LED發(fā)出的光能量也發(fā)生變化。因此,需要使用一個可有效調(diào)節(jié)正向電流的電源來驅(qū)動LED。
溫度控制
通常,LED的正向電壓(VF)隨著溫度的升高而增大,即使在正向電流恒定和穩(wěn)定的情況下也是如此。圖2顯示了未適當調(diào)節(jié)的正向電流與LED的正向電壓保持一致變化的情形,并解釋了為何控制流經(jīng)LED的正向電流比控制正向電壓更重要。
圖2:正向電壓的變化對正向電流的影響
高功耗LED本身產(chǎn)生的大量熱量可導致LED壽命明顯降低并可能過早損壞。對于每個設計來說,有效控制LED的正向電流就需要根據(jù)目標正向電流和預估正向電壓來確定散熱水平。使用溫度傳電感工廠感器還可監(jiān)視可能的過熱情況。