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LED电压详解——如何找出工作电流

发布时间:2021 年 7 月 31 日
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通常,在没有应用技术文档的情况下,LED 就会落入修理工或业余无线电爱好者的手中。为了正确使用半导体器件,必须了解它们的特性,否则发光元件的早期失效是不可避免的。虽然 LED 的控制参数是电流,但了解工作电压很重要——如果超过它,p-n 结的寿命会很短。

如何找出灯中的 LED

最简单的选择是灯是否功能齐全。在这种情况下,您只需要测量任何元件上的电压降。如果在应用电源时,一个或多个元素不发光(或全部发光),你必须走另一条路。

如果灯是按照带驱动器的方案搭建的,那么输出电压会以上下限的形式在驱动器上显示出来。这是因为驱动器稳定了电流。为此,他需要在一定限度内改变电压。实际电压必须用万用表测量,并确保它是正常的。接下来,视觉上(沿着印刷电路板的轨道)确定矩阵中 LED 平行链的数量以及链中元素的数量。电压 司机 必须除以串联元件的数量。如果驱动器上的电压没有标明,那只能是实测。

LED电压详解——如何找出工作电流
工作电流 300 mA 和输出电压 45-64 V 的驱动器。

如果灯具是按照带镇流电阻的电路搭建的,并且其阻值已知(或可以测量),则可以通过计算确定LED电压。为此,您需要知道工作电流。在这种情况下,您需要计算:

  • 电阻两端的电压降 - Uresistor \u003d Irab * Rresistor;
  • LED 链上的电压降 – Uled=Usupply – Uresistor;
  • Uled 除以链中设备的数量。

如果 Iwork 未知,可以取等于 20-25 mA(带电阻的电路用于小功率灯)。对于实际目的,准确性是可以接受的。

LED的正向电压是多少伏

LED电压详解——如何找出工作电流
LED的伏安特性。

如果你研究 LED 的标准电流电压特性,你会注意到它的几个特性点:

  1. 在点 1 p-n 过渡开始打开。电流流过它,LED 开始发光。
  2. 随着电压的增加,电流达到工作值(在本例中为 20 mA),在第 2 点电压为该 LED 工作,发光亮度变为最佳。
  3. 随着电压的进一步增加,电流增加,并在第 3 点达到其最大允许值。之后,它很快就失败了,CVC 曲线仅在理论上增长(虚线区域)。

需要注意的是,在拐点结束并到达线性段之后,I-V 特性具有较大的陡度,这会导致两个后果:

  • 当电流增加时(例如,如果驱动器发生故障或没有镇流电阻),电压会略有上升,因此我们可以谈论在 p-n 结上的恒定压降,而不管工作电流如何(稳定效应);
  • 随着电压的小幅增加,电流迅速增加。

因此,相对于工作元件而言,不可能显着增加元件上的电压。

LED灯是多少伏特

LED 的参数主要取决于制造 p-n 结的材料,尽管某些特性仍取决于设计。表中总结了小功率元件在20mA电流下的工作电压和发光颜色的典型值:

材料发光颜色正向电压范围,V
砷化镓、砷化镓红外线的1,1 – 1,6
GaAsP、GaP、AlInGaP红色的1,5 – 2,6
GaAsP、GaP、AlInGaP橙子1,7 – 2,8
GaAsP、GaP、AlInGaP黄色1,7 – 2,5
氮化镓、氮化镓绿色的1,7 – 4
ZnSe、InGaN蓝色的3,2 – 4,5
白色的2,7 – 4,3

强大的照明 LED 以高电流运行。因此,流行的 LED 5730 的晶体设计用于在 150 mA 的电流下长期运行。但由于稳定电压降的陡峭CVC,其Uwork约为3.2 V,符合表中所示值。

如何确定电压

确定半导体器件电压的最明显方法是使用稳压电源。如果电源是从头开始调节的,同时电流控制是可能的(甚至更好 - 它的限制),那么就不需要其他任何东西了。

必要的 连接 LED 到源头,严格遵守 极性.接下来,您需要平稳地提高电压(最高 3..3.5 V)。在一定电压下,LED 将全力闪烁。这个水平将大致对应于可以在电流表上读取的工作电流。如果设备没有内置电流表,则非常希望使用外部设备控制电流。

LED电压详解——如何找出工作电流
使用稳压电源测试 LED。

该方法适用于光学范围内的设备。 UV 和 IR LED 的辉光对人类视觉是不可见的,但在后一种情况下,您可以通过智能手机的摄像头看到 LED 亮起。通过这种方式,可以跟踪红外辐射的出现。

LED电压详解——如何找出工作电流
IR LED 的发光肉眼看不到,但可以通过智能手机的摄像头观察到。

重要的!当电压上升时,不要超过 3..3.5 V 的限制!如果 LED 在这些条件下不亮,则设备可能极性接反。它可能由于超过反向电压限制而失败。

如果没有稳压源,可以采用固定输出的常规电源,明显高于预期的LED电压。甚至是 9 V 电池,但在这种情况下,只能检查低功率 LED。必须在发光元件上串联一个电阻,使电路中的电流不超过上限。如果假设 LED 为低功率且工作电流不超过 20 mA,那么对于输出电压为 12 V 的源,电阻应为 500 欧姆左右。如果您使用电流为 150 毫安(电池不会总是提供这样的电流)的强大的照明设备(例如尺寸 5730),那么电阻应该在 10 欧姆左右。有必要将电路连接到恒定电压源,确保 LED 亮起并测量其两端的电压降。

LED电压详解——如何找出工作电流
带焊接电阻的 LED。

有其他方法可以找出多少钱 伏特计算 LED.

万用表

LED电压详解——如何找出工作电流
将 LED 连接到测试仪的正确极性。

对于某些万用表,在二极管测试模式下施加到端子的电压足以点亮 LED。这种测量装置可用于确定 LED 的工作电压,同时检查半导体元件的引脚排列。如果 p-n 结连接正确,结会开始发光,测试仪会显示一些电阻(取决于 LED 的类型)。这种方法的问题是需要第二个万用表来测量 LED 引脚上的实际 U 工作值。还有一点:万用表的测量电压不太可能足以使 LED 达到当前工作点。从视觉上看,亮度不足是显而易见的,对于测量,这意味着 LED 尚未达到 CVC 的线性部分,工作电压的实际值会更高。

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按外观

LED电压详解——如何找出工作电流
不同颜色的信号 LED。

工作电压可以通过 LED 发光的外观和颜色来近似估计(有时即使不给设备供电也可以确定颜色)。为此,您可以使用上表。但不可能通过 LED 发光的颜色明确确定电压。通常,制造商对化合物进行着色,以便 p-n 结的辐射颜色与镜片的颜色形成,并获得新的色调。此外,即使在同一种颜色中,不同类型的 LED 的参数(见表)也存在差异。因此,对于白光 LED,电压差可以达到 50% 以上。

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如何找出 LED 的额定电流

以上所有内容均适用于无需额外内置元件即可工作的普通 LED。现有技术允许您在设备外壳中嵌入其他组件。例如,淬灭电阻器。这就是 LED 获得更高电压的方式 - 5.12 或 220 V。 几乎不可能从视觉上确定此类设备的点火电压。.因此,只有一种方法。

如果以前的方法不起作用并且您确定 LED 正在工作,则应尝试对其施加更高的电压。先是5V,然后把电压加到12V,如果没有结果,可以尝试再进一步增加,最高到 220 伏.但最好不要试验到这样的值——这个电压对人类是危险的。此外,一旦发生错误,您可以获得 LED 外壳的破坏。在这种情况下,可能会发生轻微的爆裂声、电线绝缘层熔化、火灾等。目前,技术已经向前迈进了一大步,LED也不会因为它而昂贵到危及设备和健康的程度。

通过视频强化知识。

注释:
  • 回复消息

    150 毫安和 10 欧姆? 12V的时候,电流会增加6倍,如果是1.5V的电池根本不亮,计算正确的4.5V的电池实际上已经废弃了。

  • 安德鲁
    回复消息

    刚开始钻研LED灯具的维修,也许是关于LED电压的话题,这是我找到的最理智和最容易理解的文章。这里的一切都是用人类语言解释的,很明显一个人在这个话题上已经很久了。

  • 维亚切斯拉夫
    回复消息

    在LED灯具中,12v和18v都有smd LED,24甚至30v都有,需要与电源分开给每个LED供电,从3伏开始,逐渐增加3伏来检查。

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