本文要點

描述了LED的I-V特性在不同應用電壓下的電流

任何電流限制技術的目標是將LED的電流維持在所選的數值范圍內

在恒流LED驅動器中，電源的電壓在一定范圍內變化，以限制所繪制的電流到指定的數值

在任何LED中，有必要限制正向電流以確保長壽命和良好性能LED正迅速成為現代照明系統的代表。LED只是當正向偏置時發光的二極管。電流從LED的陽極流向陰極并輸出光。它們的光輸出涵蓋了所有可見光頻率。一些LED發射紅外線和紫外線。在任何LED中，有必要限制正向電流以確保長壽命和良好性能。在設計LED電路時，您可能會想知道如何限制LED的電流。在本文中，我們將討論LED電路中的電流限制技術。

1LED的正向電壓和正向電流

當LED正向偏置或通電時，電流從陽極流向陰極。在正向偏置條件下，LED的半導體結中發生電子空穴復合。LED中的電子空穴復合以光的形式釋放能量。電子從高能帶向低能帶的躍遷會以光輸出的形式進行自發發射。在反向偏置條件下，LED無法實現光輸出。LED在正向偏置條件下的光輸出顏色取決于其所使用的半導體化合物。LED是依賴于電流的器件，其正向電壓和正向電流取決于半導體材料。類似于信號二極管，LED的特征是其正向電壓和正向電流。通常，正向電壓在1.2到3.6伏之間，正向電流在10到30毫安之間。正向電流對電壓（I-V）特性是LED數據表中的重要曲線。讓我們研究LED的I-V特性，以了解為什么需要限制LED的電流。

02LED的I-V特性

LED的I-V特性描述了在不同應用電壓下通過它的電流。正向LED電流被作為電壓的函數繪制出來。LED的I-V特性遵循非線性模式，與歐姆定律相悖。根據歐姆定律，電流和電壓之間存在線性關系。在這種線性的I-V特性中，設備所繪制的電流隨電壓增加而增加。例如，電阻是遵守歐姆定律的線性電路組件。在電阻中，電壓與電流之比始終等于電阻值。但LED不受歐姆定律的控制。在施加在LED上的電壓達到正向電壓之前，所繪制的電流非常低。當施加的電壓超過正向電壓值時，電流隨電壓增加呈指數增長。過多的電流流過LED會立即破壞它們，因此有必要限制過多的電流流動。

03如何限制LED的電流

在任何LED電路中，限制電流都是很重要的。從I-V特性中，可以得到給定特定光強度的LED正向電流值。任何電流限制技術的目標是將LED的電流維持在所選擇的數值范圍內。以下是一些有關如何在LED電路中限制電流的想法。

1. 并聯LED電路在照明電路中，可以看到相同顏色的LED并聯。每個分支所繪制的電流取決于內部電阻。這種方法只適用于相同顏色的LED并聯。當顏色混合時，內部電阻最小的LED會繪制更多的電流，導致壽命縮短甚至燒毀。

2. 在LED的數據表中保持給定的正向電壓值從穩定的直流電源應用電壓可以調節，以維持LED的電壓在正向電壓范圍內。這可能會影響光強度。如果用戶對光強度輸出滿意，將電壓調節到正向電壓值是一種簡單的方法。

3. 恒流LED驅動器LED驅動器是專用于LED應用的電源。有兩種類型的LED驅動器，即恒定電壓LED驅動器和恒流LED驅動器。在恒流LED驅動器中，電源的電壓在一定范圍內變化，以限制所繪制的電流到指定的數值。

4. 電流限制電阻電流限制電阻與LED串聯連接。電流限制電阻可以插入串聯和并聯LED電路中。LED電流限制電阻通過在LED中維持一個指定水平的電流，該電流在LED數據表中給出的安全正向電流值范圍內。電流限制電阻的值由已知參數確定，例如電源電壓（Vsupply），正向電流（ILED）和正向電壓（VLED）。電流限制電阻（RLED）的值可以通過以下公式給出：

結論

當您清楚了為了提供所需的光強度輸出而需要的正向電流值時，那么如何限制LED的電流就很簡單了。您可以使用Cadence的PCB設計和分析工具設計具有電流限制的LED電路。

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