为什么LED内不集成限流电阻呢?
内容提要
为了保证LED的工作电流不超过最大额定电流,需要设计限流电路,可以是限流电阻或恒流电路。本文讨论早期LED未集成限流电阻的原因。
延伸解读
限流电阻的选型依赖具体应用条件
限流电阻的阻值并非固定,而是由供电电压、LED管压降和驱动电流范围共同决定。不同颜色的LED导通电压不同,因此同一电阻在不同颜色LED上产生的电流可能差异很大。这意味着若将电阻集成到LED内部,其阻值只能针对某一特定电压和电流设计,无法适应多种供电条件,从而限制了LED的通用性。
集成限流电阻的LED确实存在但市场表现不佳
文章指出,市面上早有内部集成限流电阻的LED产品,例如工作在5V下的红色和绿色LED。然而,从使用百分比和市场渗透率来看,这类产品并不成功。原因包括发光效率低、难以串联使用、工作电压受限以及散热困难等。这些因素共同导致集成方案在实际应用中缺乏竞争力。
串联与恒流驱动需求排斥内置电阻
许多应用需要将多个LED串联以获得更大显示面积或更高亮度。若每个LED内部都有限流电阻,串联后所需驱动电压会大幅增加,且电阻上的功耗也会累积。因此,这类场合更倾向于使用恒流电路驱动,而不是依赖每个LED自带的电阻。这进一步削弱了集成限流电阻的实用价值。
表贴电阻的灵活性更适应现代电路
现代电路工作电压逐渐降低,从5V向3.3V甚至更低过渡,集成固定电阻的LED难以适应这种变化。相比之下,在电路板上使用表贴限流电阻非常方便,可以根据实际供电电压和串联数量灵活调整阻值。对于高电压应用,还可以通过串联多个LED和外部电阻来满足需求,因此外部电阻方案更受青睐。
Q&A
为什么LED不能直接连接到电源两端?
因为直接连接会导致电流过大,可能烧坏LED。LED需要限流电路来控制电流不超过其最大额定电流。
限流电阻的大小由哪些因素决定?
限流电阻的大小取决于供电电压、LED的管压降(由颜色决定)以及驱动电流范围。
市场上有没有集成限流电阻的LED?
有,例如Kingbright的L-934SRD-5V和YunSun的LP377GWH1-40G,它们内部集成了限流电阻,可直接在5V下工作。
为什么集成限流电阻的LED市场反应不佳?
主要问题包括:发光效率低、难以串联使用、工作电压和电流固定限制应用场合、散热问题、低工作电压趋势以及使用表贴电阻更方便。
LED的导通电压与颜色有关吗?
是的,不同颜色的LED导通电压不同,因此通常不应直接连接电源,需要根据颜色设计限流电路。
在什么特殊情况下LED可以直接连接电池?
如果LED的导通电压与施加的电压基本相同,且电池内阻较大,可以直接连接电池驱动LED,例如红外LED连接五号电池。