低成本LED溫度變化恒流源解決方案

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用熱敏電阻解決LED因溫度變化而不能恒流的方案，不能解決供電電壓變化引起的LED電流變化，僅對LED電壓比較恒定的情況下有效，供電電壓波動(dòng)10%以內(nèi)，比如220Vac(200Vac~240Vac)，直流電電源4.5Vdc(4.0~5.0Vdc),超過這個(gè)電壓波動(dòng)范圍,要采用穩(wěn)壓措施。

1、WMZD系列LED溫度補(bǔ)償過流保護(hù)熱敏電阻

    WMZD系列專門為LED照明做溫度補(bǔ)償?shù)碾娮瑁�是專門針對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。或這兩種方法并用。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WMZD5A20的應(yīng)用

  我們可以用1只WMZD5A20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WMZD5A20電阻壓降，3.4V是LED的正向?qū)�通電�?或2.8V~4.2V),它的恒流特性

見圖1中的電流曲線II。