LED应用

LED(发光二极管)用于状态显示和矩阵面板已经很多年了。现在，可选用的LED包括新开发的蓝光和白光LED(广泛用于便携装置)以及普遍存在的绿光、红光和黄光LED。白光LED可做为彩显的理想背景照明。但是，在为LED设计电源时应注意这些新LED器件的固有特性。本文描述新、老LED的特性以及激励它们所需的电源性能。


图1  标准红光、绿光和黄光LED的正向电压(范围1.4V~2.6V)与正向电流的关系


图2  串联电阻器和恒压源为LED工作提供一种简单方法


图3  并联工作的几个红光、黄光、绿光LED配置



图4  白光LED发射波长(实线)包含蓝光和黄光区域的峰值，被人眼视为白光(图中的虚线为人眼相对光灵敏度)

标准红光，绿光和黄光LED
使LED工作的最简单方法是把电压源通过一个串联电阻加到LED上。只要工作电压(VB)保持恒定，LED会发射恒定强度的光(虽然光强随环境温度增高会减弱)。可以根据要求改变电阻值来变化光强。
图1示出5mm直径标准LED的正向电压(VF)与正向电流(IF)的关系。注意，跨接在LED上的压降随正向电流增加。假定单个绿光LED在5V恒定工作电压下具有10mA正向电流，则串联电阻器KV=(5V-VF,10mA)/10mA=300W。如图2所示，典型工作条件下数据手册给出正向电压是2V。像这种商用二极管是用镓-砷化物-磷化物制造的。大多数的设计工作师了解和容易处理它们，这种LED具有如下特点：
?发射的彩光(发射波长)在正向电流、工作电压和环境温度变化时能相对保持恒定。标准绿光LED发射波长为565nm左右，容差只有25nm。因此，几个这样的LED并联工作(图3)不会成问题。其色差是很小的。正向电压的正常变化会导致光强略有变化，但这种差别也是较小的。通常，可以忽略来自同一厂家和同一批号的LED的差别。
?在正向电流接近10mA时正向电压随正向电流有小的变化。红光LED变化大约200mV，其他LED变化400mV左右(见图1)。