航空障碍灯电压源的驱动效果分析
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- 发布时间:2014-04-22
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航空障碍灯电压源的驱动效果分析
LED在等效电路:等同于理想的稳压:极管串联了-个等效电阻,其恒定电压降则取决于内部光子发射所需越过的能量势垒,这与发射的波长存在一定联系。所以在LED的压降有两个特性:
1、由于生产过程中每一个波长有所偏差,所以其导通压降并非定值。例如,单颗IV的LED的型白光LED的正向导通压降典型值为3.42^,但实际值中最小的仅2.79^,最大的达3.9^,偏差高达土15、以上。
2、内部存的串联电阻(防10,会使导通后的压降随流经的电流值增大而上升。而且功率越大的1^0光源,其681?的阻值越小。举例来说,通常20111八电流等级160的558约为200,而单颗IV、350鹼电流等级LED的ESR~U为1~2Q,ESR与LED的电流等级大致成反比。
假设ESR为恒定,LED的工作电流值就取决于电源输出电压和LED的正向压降V,关系如下式:
结合上式,以1w白光LED的参数为例,如果因导通压降(Vf)的差异引起0.5V的偏差,由于ESR的阻值非常小仅为1~2Q,那么电流的变化值就会产生0.5~0.25A的变化,这将会突破LED光源的最大正向直流电流IFm,直接造成光源的损坏。如果使用电压源控制,因电压源本身存在一定的公差(一般为5%),那么电流的变化值实际上更大。所以,一般在电路中会考虑串联一个阻值相对高的分流电阻REXT,以降低电压与电流变化曲线的斜率。
下面以一个24V的电压源供电为例,在此例中,将电压限定在22.8~25.2V之间,仍旧以1w白光性LED作为负载,正向电流350mA时典型压降为3.42V压降偏差为2.79~3.99V。当35"-LED光源和分流电阻REXT串差为2.79~3.99V。当35"-LED光源和分流电阻REXT串联,其正向压降的典型值为10.26V,在350mA的工作电流下,所需的总电阻为39.26Q,ESR的总电阻值为3Q,当外接电阻选用为40Q时电流结合电源及正向压降的差异,其最大最小值如下式从上式可以看出,电流变化量的比率为1.55:l,并且最大电流超出标准电流11.7%,最小电流仅为标准电流的72%,正常运行时在外接电阻上的功耗达到了14W,占总功耗的82%。
可以看出在用电压源作为驱动时,因为要增加阻值相对较大的限流电阻,所以在电路不可避免的存在效率低、热损耗大,而且要求电压源的输出精度较高。而且在一般的电路连接中通常采用串并联的结构,由于LED本身导通压降的差异会导致各并联回路中产生不同的工作电流,致使发光的均匀度降低。而若采用电流源进行驱动,由于输出的电流值恒定,则不存在限流电阻,相对来说电路的效
率会大大提高。
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