在电压合适的情况下发光二极管可以不串电阻吗
发光二极管启动的时候有电容效应,电流太大,就是在工作时候,电压稍微一点变化会引起电流的巨变,所以一般发光二极管需要使用恒流驱动,而不是恒压控制,所以即使电压再合适,也需要考虑到LED是非线性元件,加装电阻来保证电流的平稳,只有流过发光二极管的电流恒定,发光二极管的光衰和寿命才可以得到保证,请
如果电流超过规定值,会猛地发热引起严重光衰,甚至直接烧毁。
所以一般的三伏电压接红色发光二极管接220到300欧姆的限流电阻来限流,防止电流过大,电流过大会使得PN结发热严重,缩短LED的寿命,烧坏PN结,过高的电压显然会导致过高的电流,光衰也会加剧。
根据发光二极管led的伏安曲线,在曲线转折点,电压的一点变化,就会造成电流大量变化。
所以这个器件非线性非常严重,电压稍微变化,要么太亮了,要么太暗,所以对于电压源而言,必须串电阻来改善这个曲线。
当然最好是用电流源,直接控制电流。
讲白了,LED不是阻性器件,谁也不能保证供给的电压源电压不波动,因LED加到额定电压后,电压再升高,电流(或LED的电阻)会随电压的微变而巨变,烧毁LED的pn结,若加一恰当的电阻,在LED电阻受高压陡然减小时,电阻会分掉大部分电压,使LED的功率不至于骤增而被烧毁。
从另外一个角度而言,LED内阻不固定,发热变小,电流变大,更热更小更大,死循环,就算电流不大于灯的值,也可以起到稳定电流,即使是个0Ω的,电阻阻值基本固定,电流也就固定了,延长LED寿命而且温度也是影响到LED寿命的关键,温度升高的时候,LED结电阻变小,导通电压也会变小,而电压源不变,所以温度升高电流变大,或者说正向压降会下移,不串电阻LED灯很有可能被大电流导致大量发热而损坏,另外电流变大了,又会进一步让温度机械升高,进入了一个恶性循环,最终会烧掉LED,而且温度升高会引起光衰直接造成明而不亮问题。
比如上边
所谓的干电池电压1.5V,只是标称值,不是实测值。
实测值,新的碱性电池的电压大于1.6V。
两节串联就有3.2V
若把3.2V的电压加在LED两端,那么这只LED灯的电流就会远远超过额定电流。
别看3.2V只比3.12V大于0.08V,这一点点的电压,增加的电流可不是一点点。
所以一定要串联电阻来解决问题,最好使用万用电表测量,串联不同的电阻,看看电流是多少。
为了测量的精确性,不要使用“指针式”的电流表,要使用数字电流表(万用表)。
还要注意一点:电流表本身也有电阻。
串联了电阻,再串联了电流表,测出来的电流如果是300mA,那么你把电流表拆掉,只串联电阻,实际通过LED灯的电流会超过300mA,具体是多少,还得估算一下电流表的阻值。
不同的电流表档位,等效电阻值不尽相同。
有比如,假如1.7-3伏,工作电流5-30毫安的LED管,需要串联电阻,让它能直接接到12伏电压源上工作,这个电流电阻可以这样简单计算,取工作电流10毫安,结电压控制在2伏:(12-2)÷10=1000欧姆,10*10÷1000=0.1W所以可以选择阻值1K,1/8W功率
参考:
不可以,发光二极管不可以直接接在一定的电压中,必须要加限流电阻,否则发光二极管很容易坏掉。
1发光二极管为什么不能直接接在电压中发光二极管之所以不能直接接在电压两端主要是由两个原因引起的:1)正向压降不一致;
2)电流变化大。
下面介绍原因。
二极管的正向压降大小不一发光二极管也是二极管,具有二极管相似的特性。
发光二极管在正常工作的时候都会有一个正向压降VF,该VF并非是一个确定的值,而是一个范围,以红色发光二极管为例,VF的范围是(1.7-2.2)V,并且每个发光二极管的特性一致性都不好,稍有区别,所以很难找到一个对所有二极管都合适的电压。
二极管导通后的电流变化大上
综上所述,二极管不能直接接在电压两端。
2二极管的正确接法二极管一般具有两种驱动方式,第一种方式是和限流电阻串联在电压中;
第二种方式是用恒流源驱动。
恒压驱动为了防止电流过大把发光二极管烧坏,需要将发光二极管和一个限流电阻串流。
该电阻的取值通过如下公式计算得出:R = (V-VF)/I。
其中VF为发光二极管的正向压降,I为希望流过的电流。
以红色发光二极管为例,其正向压降VF的范围为(1.7-2.2)V,工作电流为2-25mA,将其带入公式中即可计算出限流电阻的大小。
这种驱动方式一般用在LED数量较少的情况中,如用作电源指示灯、报警指示灯电路中。
如果所驱动的二极管数量比较多可以考虑采用恒流源驱动。
恒流驱动所谓恒流源,就是保正流过发光二极管的电流一致,这样可以保证每个发光二极管的亮度比较一致,恒流源驱动发光二极管的基本原理如下
恒流源驱动在家居照明行业应用广泛,由于所有LED都是串联在一起的,所以只要有一个LED发生损坏,就导致所有的LED不亮。
3两种驱动方式比较限流电阻的方式,多用在LED数量比较少的情况中,其优点是电路简单,缺点是由于发光二极管的正向压降不一致,所以多个使用时亮度也有差别。
恒流源驱动方式,可以保证每个发光二极管的亮度基本一致,但是个别LED灯珠损坏会影响所有的LED正常工作。
总之,发光二极管不可以直接接在电源中。
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参考:
在电压合适的情况下,LED灯可以不串电阻吗?
⭕️【小制作经验分享】可以不串!我在组装LED灯具时从来不加电阻,其理由是:1⃣️必须确保标准的稳压,(比如手机充电器的稳压输出)、及电池等!2⃣️弄准LED灯珠的耐压值(有的弄不准就用调压电源通电试验,小的不超过2v,中的不超过2.5v,汽车上的聚光LED灯为准4V)3⃣️什么情况下才用电阻(比如输出电压比LED耐压值偏高才用10~20欧不等的电阻串联来起到降压作用)4⃣️象那种滩头上购买的拾元钱一只的LED灯,它内部有麻将牌大的小电路板先用阻容降压,后经简易电路处理,它通电后因为没有稳压,电涌对电珠有突然一亮的感觉。
这种灯只要在直流输出线上串一只电感就行,功率大小可选磁体的大小,线径的大小。
我也修了几个这种类型的灯,凡电源坏了,LED灯珠不全坏,还有大部分好灯珠时,我用线给坏灯珠短路后串联在电路中,选择一个固定输出电源,因为电压较高,怕涌电伤灯珠,我就在输出端串一只电感(从日光灯电子镇流器的电路板上拆一只磁环,绕满线,串在电路中开灯时先暗后亮,从电压测量中发现电压是不断升到标称电压的,对LED有保护作用。
)5⃣️我组装了好多照明灯,都是用旧手机电池并和串联组装,有用4v电源的,电压不相适配时用电阻串,汽车LED灯正好12V对三节手机锂电池串联为12v,什么电阻也不要,因为电源是稳压的锂电池,已组装使用几年了,一切正常。
🚪经验总结:*利用电池恒压供LED灯做电源,如果电压与灯珠耐压值不配,可选10~20欧以内的金属膜电阻降压,如果电压相配就不需要电阻。
*如LED灯珠串联后接几十伏的电压时,在有稳压电源时,为了稳住涌电,可从电子镇流器中取一只高频输出的小方块磁感变压器,利用上面现成的线,既有降压作用又有缓冲涌电功能,因为磁感体绕成的线圈比普通电感功效强,我已装并使用着,当打开直流电路开通时,电压表指针是慢慢上升直到标准供电电压,对保护灯泡十分有利!
如果被点亮的LED是用来作指示灯是可以的。
我用1w的白光LED灯珠做了试验:电压2.4ⅴ开始发光,2.5v看上去已经很亮了,此时电流4mA,2.6ⅴ电流23mA,3.0ⅴ电流200mA。
如用作指示灯,2.5v~2.6Ⅴ既可被认定为“电压合适”(此时LED只工作在滿功率的10%左右)。
因此不加限流电阻完全没有问题。
不过,如此合适的电压到哪里去找也是个问题,要是用电阻降压,问题岂不是又回到了原点。
如果用于照明情况就大不一样了。
像这种1w的灯珠,典型工作电流一般在300~330mA,而且需要加装散热片。
这时要认定“合适电压”就很复杂了。
每颗LED灯珠在出厂时都标有ⅤF值,但它是25℃时的测试值,用来做“合适电压”显然是不行的。
况且LED灯珠是按0.1ⅴ差异来分档的,既使位于同一档VF值的灯珠,如按统一电压供电,最大电流差异也会达到几十mA,这会导致成品灯的一致性很差。
然而这还仅仅是静态状况。
因为随着灯珠芯片溫度的不断上升,ⅤF值还会降低。
当芯片溫度上升至80℃时,电流会增长近一倍,而且还会随溫度不断变化。
请问这个“合适电压”该如何硧定?
既使按80℃的ⅤF值来定,也要留出很大的余量,因为散热片积滿灰尘后散热状况还会变差,而LED的寿命是随溫度上升而急剧下降的由于LED的一致性不是很好,因此要做到既不超溫又能接近滿功率工作,这就需要通过实验为每个光源硧定“一组”和外界溫度一一对应的 “合适电压”。
这显然是行不通的。
实际上在照明灯具中,既使加了限流电阻,其作用也非常有限,因为要实现很好的“限流”,限流电阻上的压降不应小于LED的ⅤF值。
也就是说耗电50W的照明灯具,至少要在限流电阻上消耗25W
这样的灯具都可当电暖器来用了。
因此,既使是用“合适电压”供电,不加限流电阻也只能用在功率余量很大的指示灯方面;
如果没有合适电压,可通过加限流电阻来解决问题。
而在大功率的照明领域,无论加不加限流电阻,基本上都是行不通的。
一定要采用恒流电源来供电。
不管是普通二极管还是发光二极管,它们都属于半导体器件,对于半导体二极管来说,它们有一个重要的特性是二极管的伏安特性。
从下面的
此时的动态电阻ΔR=ΔU/ΔI就会变小,同时随着它们工作时温度的增高,它的管压降会有所降低的,这会导致二极管的动态阻值进一步减小,通过二极管的电流会进一步增大,虽然我们所用的电源是稳压电源,但是这并不能保证电源所输出的电流是不变的,即使电压合适也要加电阻,电阻的作用是限流,因为电压是固定的,而发光二极管的压降是变化的,这就导致在电压不变情况下,电流也会变化很大,它甚至会增加数倍,这时发光二极管会发热甚至烧掉,这就是加电阻原因。
因此我认为即使在电压合适的情况下,为了使发光二极管安全工作,一般情况下需要串联一个合适的电阻进行限流。
特别是在一些单片机电路中,所用到的不管是数码管还是发光二极管都需要串接电阻的,串接电阻的大小一般会根据发光二极管的管压降进行估算就可以了,因为不同颜色的发光二极管它工作时的管压降是不一样的。
以我们常见的黄、绿、红发光二极管为例,黄色发光二极管的管压降为1.8V到2V之间;
红色的管压降为2V到2.2V之间;
绿色的在3V到3.2V之间,对于5V电源的单片机电路,电阻可以选择330欧姆到1千欧姆之间就可以了。
我们在生活中还会发现,在用高亮度LED灯珠制作照明灯时,会发现在LED灯带上并没有串联电阻,如下
我们知道,LED二极管的亮度是由电流决定,它的亮度和流过的电流是成比例的,对于日常用的LED灯一般都采用恒流源去驱动LED。
对于简单的LED灯在交流端一般使用阻容环节进行降压,然后再经过桥式整流,得到一个恒定的电压,最后把发光二极管串联一起,这种电路只需要考虑电源的波动在LED电流波动的范围内不会引起超流,也是可以不用串电阻的,如下
但是更多的时候,我们会看到LED灯驱动电源会用专用集成芯片(IC),这种芯片是一种高效的,它时用脉冲宽度调制(PWM)控制的恒流型LED专用芯片。
LED芯片的引脚会输出PWM波形,去控制由场效应管的导通和关闭,当场效应管导通时,由整流电路给LED灯带供电;
当开关管截止时,LED灯带的电是由一个大电感存储的能量提供的。
在开关管导通时,通过灯带的电流也会经过一个电压采样电阻,芯片就是通过检测这个电阻上的电压来间接检测流过LED灯带上的电流的,从而达到了恒流输出的目的。
因此,在电压合适的情况下,发光二极管用不用串电阻,这要根据所用的电源性质来决定,不能一概而论。
对于不能保证恒流输出的电源,就需要给LED串电阻;
能够实现恒流输出的电源,就可以不用串电阻了。
参考:
使用发光二极管时建议串接限流电阻电压比较低的时候是可以直接给LED供电,比如用1.5V电池点亮LED,是可以直接接LED。
但我们在产品设计的时候建议还是加上限流电阻,电阻值可以根据实际情况适当减小的。
LED限流电阻阻值及功率计算方法设计LED电路时,我们一般是知道LED的正向导通压降和要求的工作电流的比如蓝色的LED的正向电压(Vf)一般是3V左右,我们想用5V供电,让它点亮时工作电流为10mA限流电阻R1=(5-3)/0.01=200欧姆限流电阻功率=0.01*0.01*200=0.02W,当然我们选用的电阻功率要比工作功率要大一些,最好是两倍或
假如5V供电点亮红色LED,让它的工作电流为5mA,应该选用什么样的限流电阻呢?
红色LED正向电压(Vf)一般是2V左右大家算好了,可以留言一起讨论!
如果电路设计和量产,肯定是不符合规范的。
参考:
可以的,电压在什么情况下合适,那就是电流,发光二极管电压二伏,电流五毫安,在串联情况下,累计电压合适,电流不超,为啥还要加电阻,加电阻是为了什么,限流。
比如电源电压六伏,串联三只二极管,如若此时电流合适,还会去加二极管吗,加电阻是在电压高于二极管额定电压,电流自然也会增加,那么这时候必然会增加电阻,限流以防过流损坏发光管。
我在正常使用发光二极管时,都是在得知发光管使用电流后,把电流限制在二极管的使用范围内,并适量减小其使用电流,增加其寿命。
比如发光管电流五毫安,把供给电流控制在三毫安左右,发光管实际量度,降低不了多少,但对延长发光二极管的寿命,效果非常明显。
但有一点切记,由于发光二极管,内阻不太一样,不宜串联过多,在正常使用中,从未超过串联六只
参考:
要串电阻,发光二极管过流容易损坏,加一个电阻是为了限流,至于电阻瓦数多大,由发光二极管的额定电流决定
参考:
LED需要恒流供电,而且电源存在波纹也可能损害LED。
还有就是负温度特性,也就是温度升高LED两端的电压降低,从而电流增加,所以在一定的电压下比如稳压电源,会在温度升高后电流增加,这就十分危险了。
不同的电源有不同的共电方式,现在大部分是采用恒流电源供电。
如果不隔离,也可以采用电容降压后串联一个稳流电路供电,稳流电路可以提供波纹小的直流电,且在输入增加时输出电流也增加,自身功耗小不会损坏,降压电容实际上是起到限流作用,这一结构的电源效率可达90%~97%,整流管降压约1.4V,稳流电路平均降压6V左右,LED串联电压可以达到200V,这样效率近97%,电源不需要任何散热器件,要散热的只是LED灯珠。
参考:
看到这个问题的答案,五花八门,说什么的都有。
为某些网友的电子电路基本常识感到着急。
在回答这个问题之前,先科普一下几个电路的常识:1)欧姆定律,电流I=电压U/电阻R,当电压给空时,流过回路的电流等于电压除于回路的电阻 。
2)电压源(也就是我们通常所称的电源),理想的电压源输出的电压是一个恒定的数值,比如12V,5V,3.3V等,除此之外,输出的电阻(电源的内阻)等于0,不管负载怎么变化,输出的电压都恒定不变,实际上输出的电阻非常小,可能就几毫欧, 几十毫欧。
3)电流源,理想的电流源输出的电流是一个恒定的数值,比如10A,5A,1A等,输出的电阻无穷大,不管负载怎么变化,输出的电流都恒定不变。
4)电路上的电压源串联,如果正极与负极相连,则回路总的电压为电源1的电压+电源2的电压。
如果同极性相连,则回路总的电压为两电压源电压相减。
5)发光二极管等效模型,二极管可以等效为一个电压源并上一个小阻抗的等效电阻。
如下
比如发光二极管的导通电压,随着温度升高而降低,等效小阻抗也会随着温度而变化。
7)发光二极管消耗的功率等于导通电压*流过的电流,发光二极管的亮度取决于流过发光二极管的电流。
电流大,亮度大,超过一定电流之后,亮度达到饱和,基本上不变化了。
简单的驱动电路是电源通过串一个电阻进行驱动;
根据发光二极管的驱动条件,电源电压必须大于发光二极管的导通电压。
流过发光二极管的电流必须达到一定数值,,以保证发光亮度,比如20mA,并且尽量变化小,以保证一致的亮度和功耗。
正是这样串联电阻的存在,使得很容易满足上述两个条件。
因为整个电路的电流等于电源电压(V-Vth)/(R+r),其中V是电源电压,Vth是二极管的导通电压,R是串联的电阻,r的二极管等效电阻,从下面的曲线,当电流变化80mA时,导通电压变化了0.2V,等效阻抗为2.5欧。
导通电压比如2.0V,我们可以选择5v的电源,以满足低温时依然能满足导通条件,电流选择为20mA,比如我们要选择20mA的电流,可以选择150欧的电阻,而等效阻抗远小于190欧, 可以忽略不计;
当温度变化时,比如从25度变成了-25度,这个时间导通电压可能变成了2.4V, 等效电阻变成了5欧, 此时电流变成了(5-2.4)/(150+5)=16.7mA,和25度的20mA变化不大,因此能保证发光和基本一致的亮度。
如果没有这个限流电阻,我们直接采用在25度时刚才能导通的电压,并微调电压使得流过的电流达到20mA,这个时候电压大概是2.0+2.5*20mA=2.05V.当温度降低时,导通电压变成了2.4V,发光二极管根本就没有办法导通了,可能还能微亮。
当温度升高时,导通电压变成了1.8V,等效电阻变成了1欧,此时电流=(2.05-1.8)/1=250mA,可能要把发光二极管烧了。
根本没有办法正常工作;
当用恒流来驱动二极管时,除了恒流源芯片之外,我们可能看不到电阻。
这个时候是通过恒流芯片调节了输出电阻,并不是没有电阻。
而且这种有负反馈的机制,可以根据工作情况动态调整发光二极管两端的电压,使得工作电流稳定。
这种恒流驱动,加在二极管两端的电压不是固定值,而是动态变化的。