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LED指示燈應用設計和選擇,搞懂其實并不難,中國建材網,cnprofit.com
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LED指示燈應用設計和選擇,搞懂其實并不難
2021年07月15日    閱讀量:57508    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

LED技術日益成熟。LED指示燈可以在絕大部分的設備和電路上可以看到。那在實際選擇和設計LED時,有哪些需要注意的呢?LED涵蓋的內容很多,本文主要介紹最基礎的LED指示燈選擇時需要注意的關鍵參數與設計實例中國建材網cnprofit.com。后續的文章中會介紹特種LED比如說紫外線LED等選型設計的相關內容。

 

LED指示燈關鍵參數

 

參數1波長


LED指示燈應用設計和選擇,搞懂其實并不難 中國建材網,cnprofit.com

 

峰值波長&主波長。人眼能看到的光和機器能看到的光線不完全一致。所以有兩個波長指標來表示:主波長、峰值波長。

 

峰值波長:光譜發光強度或輻射功率最大處所對應的波長。

 

主波長:眼睛能看到光源發出的主要光的顏色所對應的波長為主波長

 

一般來說這個兩個參數差別不大。選擇時主要看應用場合。如果是用在光學儀器上的時候,這個時候儀器需要識別波長,選擇時應該以峰值波長為準。如果是用在指示的方面,因為接受者是人,更多的應考慮主波長。

 

顏色和波長。顏色和波長是一一對應的。如果選料的時候想找與之前顏色一樣的LED替代料??梢灾苯颖容^波長這個參數。如果波長一致,顏色也是一致的。下面是常用顏色對應波長范圍。

紅(Red):R610nm-640nm

黃(Yellow):Y580nm-595nm

藍(Blue):B455nm-490nm

綠(Green):G501nm-540nm

紫(Purple):P380nm-410nm

 

參數2發光強度

 

發光強度(毫燭光candela,單位mcd),是衡量光源發光強弱的量,也就是儀器能接受到的光的亮度。

 

在實際應用中,人眼對不同波長的光的感知程度是不一樣的。同樣輻射能量的LED,我們會感覺紅光比綠光會亮很多。實際設計時,有時需要同時用到不同顏色LED。為了保證所有LED亮度的一致性,可以考慮適當的選擇發光強度大一點綠色LED。

 

參數3正向電壓&正向電流

 

LED是二極管的一種,一般正向導通的情況下,正向電壓Vf可以理解為使LED發光所需要提供的額定電壓。正向工作電流If可以理解為使LED發光所需要提供的額定電流。一般來說,正向工作電流越大,LED亮度越大。

 

正向電流If越大,溫度越高,壽命會受影響。當環境溫度較高的時候,為了更長的LED, 建議減小正向電流。許多原廠都會在數據手冊中列出溫度與額定正向電流的對應曲線。

 

參數4LED封裝

 

封裝主要分為兩種:貼片和直插。

 

LED設計實例

 

下面是一個最簡單的LED指示燈設計實例。我們拿(QTB  QBLP631-AG)舉一個例子:LED前向電壓2.0V,LED正向電流20mA。想實現一個亮度可調的LED指示燈。已知一個5V的電壓源/電池,要求LED正向電流在10mA20mA之間變化。

 

然后串聯一個的可調電阻。當電流20mA,此時LED亮度最大,此時電阻=(5V-2V)/20mA=150Ω。當電流10mA時,電阻=(5V-2V)/10mA=300Ω,此時LED亮度減弱到最亮時的一半。下圖為電路圖。

 

LED調光設計

 

傳統的大功率LED照明可能會采用到三端雙向可控硅(TRIAC)。TRIAC調光之前多用于白熾燈和鹵素燈調光。當傳統白熾燈和鹵素燈使用LED替換時,TRIAC調光具有一定的兼容性。這種方案經常用在家用照明解決方案之中。

 

TRIAC可以看成是由兩個可控硅整流器(Silicon Controlled Rectifier)反向并聯。當沒有電流時,可控硅整流器會自動關斷。當門極(Gate)給一個觸發電流,可控硅整流器再次打開。通過電容電阻網絡來控制門極的電流便能實現調光。

 

LED實際應用過程中,對于一些高質量高可靠性的LED應用,很多會采用脈沖寬度調制(PWM)。PWM控制廣泛應用在從測量、通信到功率控制與變換的許多領域中。

 

人眼在頻率達到100Hz的時候就已經難以察覺明顯的明暗變化了。利用微處理器的數字輸出來對模擬電路進行控制。微處理器輸出一定頻率的方波,通過調整高電平和低電平的占空比,即可實現LED燈亮度控制。PWM控制中,電壓一般使用數據手冊中標明的正向電壓。

 

經驗總結

 

在做LED指示燈的選型設計時,壽險要正確選擇LED指示燈時,需要考慮關鍵參數有:

 

波長:波長與顏色對應。

 

發光強度:同樣輻射強度的LED,我們會感覺紅光比綠光會亮很多。

 

正向電壓&正向電流:與驅動設計相關。

 

LED指示燈系統設計階段,主要的設計考量包括:

 

簡單的設計方案,串聯一個電阻電源既可以實現發光。

 

對于傳統家用照明可以考慮TRIAC調光。

 

對于一些高質量高可靠性的LED應用,可以采用PWM控制。

 

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標簽:今日頭條,產品資訊,企業專稿,家裝材料,燈具照明
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