航空障礙燈電壓源的驅(qū)動(dòng)效果分析
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- 發(fā)布時(shí)間:2014-04-22
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航空障礙燈電壓源的驅(qū)動(dòng)效果分析
LED在等效電路:等同于理想的穩(wěn)壓:極管串聯(lián)了-個(gè)等效電阻,其恒定電壓降則取決于內(nèi)部光子發(fā)射所需越過(guò)的能量勢(shì)壘,這與發(fā)射的波長(zhǎng)存在一定聯(lián)系。所以在LED的壓降有兩個(gè)特性:
1、由于生產(chǎn)過(guò)程中每一個(gè)波長(zhǎng)有所偏差,所以其導(dǎo)通壓降并非定值。例如,單顆IV的LED的型白光LED的正向?qū)▔航档湫椭禐?.42^,但實(shí)際值中最小的僅2.79^,最大的達(dá)3.9^,偏差高達(dá)土15、以上。
2、內(nèi)部存的串聯(lián)電阻(防10,會(huì)使導(dǎo)通后的壓降隨流經(jīng)的電流值增大而上升。而且功率越大的1^0光源,其681?的阻值越小。舉例來(lái)說(shuō),通常20111八電流等級(jí)160的558約為200,而單顆IV、350鹼電流等級(jí)LED的ESR~U為1~2Q,ESR與LED的電流等級(jí)大致成反比。
假設(shè)ESR為恒定,LED的工作電流值就取決于電源輸出電壓和LED的正向壓降V,關(guān)系如下式:
結(jié)合上式,以1w白光LED的參數(shù)為例,如果因?qū)▔航?Vf)的差異引起0.5V的偏差,由于ESR的阻值非常小僅為1~2Q,那么電流的變化值就會(huì)產(chǎn)生0.5~0.25A的變化,這將會(huì)突破LED光源的最大正向直流電流IFm,直接造成光源的損壞。如果使用電壓源控制,因電壓源本身存在一定的公差(一般為5%),那么電流的變化值實(shí)際上更大。所以,一般在電路中會(huì)考慮串聯(lián)一個(gè)阻值相對(duì)高的分流電阻REXT,以降低電壓與電流變化曲線(xiàn)的斜率。
下面以一個(gè)24V的電壓源供電為例,在此例中,將電壓限定在22.8~25.2V之間,仍舊以1w白光性L(fǎng)ED作為負(fù)載,正向電流350mA時(shí)典型壓降為3.42V壓降偏差為2.79~3.99V。當(dāng)35"-LED光源和分流電阻REXT串差為2.79~3.99V。當(dāng)35"-LED光源和分流電阻REXT串聯(lián),其正向壓降的典型值為10.26V,在350mA的工作電流下,所需的總電阻為39.26Q,ESR的總電阻值為3Q,當(dāng)外接電阻選用為40Q時(shí)電流結(jié)合電源及正向壓降的差異,其最大最小值如下式從上式可以看出,電流變化量的比率為1.55:l,并且最大電流超出標(biāo)準(zhǔn)電流11.7%,最小電流僅為標(biāo)準(zhǔn)電流的72%,正常運(yùn)行時(shí)在外接電阻上的功耗達(dá)到了14W,占總功耗的82%。
可以看出在用電壓源作為驅(qū)動(dòng)時(shí),因?yàn)橐黾幼柚迪鄬?duì)較大的限流電阻,所以在電路不可避免的存在效率低、熱損耗大,而且要求電壓源的輸出精度較高。而且在一般的電路連接中通常采用串并聯(lián)的結(jié)構(gòu),由于LED本身導(dǎo)通壓降的差異會(huì)導(dǎo)致各并聯(lián)回路中產(chǎn)生不同的工作電流,致使發(fā)光的均勻度降低。而若采用電流源進(jìn)行驅(qū)動(dòng),由于輸出的電流值恒定,則不存在限流電阻,相對(duì)來(lái)說(shuō)電路的效
率會(huì)大大提高。
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