led电路（LED篇之电路结构及性能）

　　led电路（LED篇之电路结构及性能）
　　LED电路结构
　　正向电压
　　当电流沿LED正向流动时，正极和负极间产生的电压称为正向电压（VF）。单位为V（伏特）。
　　数据表等资料中刊登了相对于电流的正向电压的特性曲线图正向电流（IF）正向电压（VF）特性。
　　在实际探讨LED照明电路时，这个特性是最为重要的考虑项目。
　　正向电流（IF）正向电压（VF）特性随LED元件的材料、尺寸以及发光颜色的不同而不同。而且随环境温度变化。此外，还具有半导体特有的特征值分布，即所谓的偏差。
　　当LED恒流驱动时，正向电压（VF）的变化不构成大的问题，但在恒压驱动的情况下，需要考虑电压变化和偏差。
　　LED照明电路
　　【串联照明电路】
　　当LED以恒压驱动方式串联点亮时，通常如下图所示，电路中包含与LED串联的电阻，用于控制电流。
　　以这个电路为例，首先根据正向电流（IF）正向电压（VF）特性，读取亮灯时LED的正向电流（IF）和正向电压（VF）值。
　　将数值代入上式，计算出R（电流控制电阻）值。
　　【并联照明电路】
　　将LED以恒压驱动方式并列排列时，建议给每列LED加入控制电阻。
　　LED的正向电流（IF）正向电压（VF）特性取决于元件的材料和发光颜色。即使具有相同的材料和发光颜色，也存在半导体特有的个体偏差。
　　如下图所示，当LED和LED的正向电压（VF）值不同时，如果用一个电阻控制电流，则难以控制每个LED的电流（IF1和IF2）。
　　每个LED连一个电阻，可以设置每个LED的电流（IF1或IF2），因此更容易自由设定，例如均衡电流值、抑制亮度偏差。另外，通过加大输入电压（Vin），增加电阻两边的电压，还可以减少偏差。
　　需要注意的性能
　　1。温度引起的特性变化光强波长正向电压（VF）
　　LED特性根据周围温度及LED发热在内的芯片温度（Tj：发光部的结温）发生变化。
　　以下针对代表性的特性变化进行说明。
　　光强
　　LED的Tj上升，则光通量变少。
　　这是因为阻碍发光的电子和空穴再结合运动增加了。
　　波长
　　与光强变化相同，温度变化引起发光波长发生变化。
　　主要是温度变化引起半导体的禁带宽度发生变化，所以波长发生变化。
　　波长变化量因材料不同有差异，InGaAlP系LED随温度上升时，d有0。1nmC的变动，向长波长侧变化。
　　针对波长规格严格的用途，需要探讨在整机的工作保证温度范围内波长的变化。
　　正向电压（VF）
　　除特殊情况，VF的变化与发光波长相同，因半导体的禁带宽度变化而变化。
　　随着温度上升，VF会以2mVC的数值下降。
　　VF的变化在电路设计上是重要的要素。
　　LED恒流工作时，VF变化作为电路常数问题不大，但LED在恒压工作或接近恒压时，随温度上升VF下降，电流增加。
　　电流增加，则Tj变高，VF下降，直到达到平衡状态为止，电流会一直增加。
　　相反温度变低，则VF变高，电流减少，有可能恒压工作时得不到所需的光强。
　　2。特性偏差
　　LED在制造阶段就具有特性值分布，即所谓的偏差。
　　因此对光强等级、电气特性规定了最小值等。
　　进行光学设计、电路设计时需要考虑偏差。
　　例如，VF随温度变化之前，在特定分布中已存在偏差。
　　当没有设计裕量时，针对VF偏差大的产品，需要探讨温度变化时是否能得到所需的特性。
　　根据电路特性、整机特性，有时需要将LED特性值的偏差幅度缩小。
　　此时，需要探讨引进特殊规格，及判断是否能对应此规格。