華巨電子用熱敏電阻打造廉價(jià)LED恒流源解決方案

    WMZD系列專門為LED照明做溫度補(bǔ)償?shù)碾娮瑁捎脽崦綦娮柩a(bǔ)償法的LED恒流源，具有電路簡潔，可靠性好,組合方便，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，適用各種LED頭燈，日光燈，路燈；車船燈,太陽能LED庭院燈；LED顯示屏等對(duì)恒流的需求。是專門針對(duì)LED照明出現(xiàn)的由于溫度引起的LED PN結(jié)電壓VF下降，即-2mV/℃,稱為PN結(jié)的負(fù)溫效應(yīng)。該特性在發(fā)光應(yīng)用上是個(gè)致命的缺陷，直接影響到LED器件的發(fā)光效率、發(fā)光亮度、發(fā)光色度。比如，常溫25℃時(shí)LED最佳工作電流20mA，當(dāng)環(huán)境溫度升高到85℃時(shí)，PN結(jié)電壓VF下降,工作電流急劇增加到35mA～37mA,此時(shí)電流的增加并不會(huì)產(chǎn)生亮度的增加，稱為亮度飽和。更為嚴(yán)重的是，溫度的上升，引起光譜波長的偏移，造成色差。如長時(shí)工作在此高溫區(qū)還將引起器件老化，發(fā)光亮度逐步衰減。同樣，當(dāng)環(huán)境溫度下降至-40℃時(shí)，結(jié)電壓VF上升，最佳工作電流將從20mA減小到8mA~10mA，發(fā)光亮度也隨電流的減少而降低，達(dá)不到應(yīng)用場(chǎng)所所需的照度。



    為了避免上述特性帶來的不足，一般在LED燈的相關(guān)產(chǎn)品上，通常采用如下措施：1.將LED裝在散熱板上，或風(fēng)機(jī)風(fēng)冷降溫。2.LED采用恒流源的供電方式，不因LED隨溫度上升引起使回生電流增加，防止PN結(jié)惡性升溫?；蜻@兩種方法并用。實(shí)踐證明，這兩種方法用于大功率LED燈（如廣告背景燈、街燈）。確實(shí)是行之有效的措施。但當(dāng)LED燈進(jìn)入尋常百姓家就碰到如下問題了：散熱板和風(fēng)冷能否集成在一個(gè)普通燈頭的空間內(nèi)；采用集成電路或諸多元器件組成的恒流源電路，它的壽命不取于LED，而取決整個(gè)系統(tǒng)的某塊“短板”；有沒有吸引眼球的價(jià)格。用熱敏電阻補(bǔ)償法來解決LED恒流源問題，既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用。



    我公司生產(chǎn)了一種具有正溫度系數(shù)的熱敏電阻與負(fù)溫度特性的LED串聯(lián)，組成一個(gè)溫度系數(shù)極小的電阻型負(fù)載。一旦工作電壓確定后，串聯(lián)回路中的電流，將不會(huì)隨溫度變化而變化。通俗地說，當(dāng)LED隨溫度升高電流增加時(shí)，熱敏電阻也隨溫度下降電阻變小，阻止了回路電流的減少。如果匹配得當(dāng)，當(dāng)環(huán)境溫度在-40℃~85℃范圍內(nèi)變化，見圖1。



2:應(yīng)用:



從圖1可見，采用熱敏電阻溫度補(bǔ)償方法與采用集成電路等元件組成的恒源相比，熱敏電阻溫度補(bǔ)償法只用1個(gè)熱敏電阻元件就可解決LED恒流源問題，其價(jià)格、體積、壽命等優(yōu)勢(shì)不言而喻。我們采用的這種正溫度熱敏電阻WMZD，專為LED應(yīng)用而研制的，其常用規(guī)格見表1，下面介紹一下該熱敏電阻的應(yīng)用特性。



20mA LED恒流源WMZD-A20的應(yīng)用

  我們可以用1只WMZD-A20與5只LED（20mA）串聯(lián)組成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元，它的LED恒流源電流20mA，工作電壓U=3V+5×3.4V=20.0V。3V是WMZD-A20電阻壓降，3.4V是LED的正向?qū)妷?或2.8V~4.2V),它的恒流特性見圖1中的電流曲線II

詳見：

http://www.sinochip.net/wmzd.htm