用热敏电阻打造廉价LED恒流源解决方案
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 应用电路与制作 与一般LED恒流源相比，该标准单元有不怕负载开路的优点，也不怕负载短路，当短接5个LED后，回路电流急剧上升，引起WMZD温升，WMZD阻值迅速增大，可有效阻止电流继续上升。经过反复实验后发现，负载短路后，短路电流可由130 mA迅速下降到60 mA的稳定值，如在电源的允许范围内，不会损坏电源。 由多个5A20标准单元的串联组合，即可支持一定数量的LED，并获得相应的工作电压，比如用10个标准单元相串联的电路，可支持50个LED，灯，工作电压可接近200V。
VF为LED20mA时的导通电压 100mA LED恒流源WMZD-5B100的应用 1只WMZD-5B100与5只并联的LED （20mA）串联可以组成一个标准单元，它的LED恒流电流为100 mA，工作电压U=0.65V+3.4V=4.05V,0.65V是WMZD-5B100的电阻压降,3.4V是LED后,短路电流可由600 mA迅速下降280 mA稳定值。 如果要增添LED的数量，可用多个5B100标准单元并联组合，如果要提高工作电压，可用多个5B100标准单元的串联组合。 WMZD-5B100的扩展应用 典型的电路连接方法见图2，用2只5B100电阻并联扩展成200mA LED恒流源，用于200mA的大功率LED，工作电压U=0.65V+VF。3只5B100并联可扩展成300mA恒流源，用于300mA的大功率LED，工作电压U=0.65V+VF，以此类推。  WMZD的电流过补偿保护特性 热敏电阻WMZD还具有电流过补偿特性，即热敏电阻的正温变化率大于发光管的负温效应成为过补偿，图3所示是一条随温度上升而减少的下陡曲线。这一点与LED的另一典型特性是一致的，即允许电流在40℃后随温度上升相应减少，使LED的功耗控制在额定范围内，确保LED的最长寿命。WMZD电流过补偿保护特性，正好可以满足LED对电流的要求，这也是一般的LED恒流源不具备的。 过补偿保护应用在以下几处更显优势：1.全年或每天环境温差大，如室外照明的街灯、广告灯、车灯；2.低电压大电流LED灯（WMZD-5B100具有低内阻、小压降）；3.价高的大功率LED单个保护。 WMZD过补偿保护特性的典型应用电路接法见图4，与标准单元串联一个相同型号的WMZD热敏电阻，即可发挥过补偿作用，如果增加2个或3个WMZD热敏电阻会加深补偿作用，但如果实偿太深，常温下LED电流地低，会影响发光效率。我们可以通过实验，选出保护功能与发光效率兼顾的最佳方案。下图为，采用2R和3R的电流温度对照图。
该电流特性正好满足了LED在40℃以上电流相应的减少，使LED的功耗在而定的范围内，确保最长寿命。 应用问答 问1、用单元电路进行积木式组合时对电路的要求。 答： 由N个单元电路串联后的工作电压之和，确定直流电源的输出电压，由N路单元电路的电流之和，确定直流电源的输出电流，如采用输入电压有较大变化的220V AC/DC转换的直流电源，请考虑稳压措施。
问2、WMZD单元电路中的LED数目能否增减，会影响恒流特性吗？ 答： 型号WMZD5A20 WMZD指驱动型正温热敏点电阻，5指5只LED，A指串联，20指20mA，这是最佳组合，如串联3只或4只LED恒流曲线是一条下陡的曲线（过补偿曲线）完全可以应用；如串联6只或7只LED恒流曲线是一条上翘的曲线（欠补偿曲线），组合后进行检测，如在高温80℃时，回路电流不超过25mA LED的最大值仍然可以用，新组合单元的工作电压U=3V+VFXN工作电流20mA。 型号WMZD5B100 WMZD指驱动型正温热敏点电阻，5指5只LED，B指并联，100指100mA，这是最佳组合，如并联3只或4只LED恒流曲线是一条下陡的曲线（过补偿曲线）完全可以应用；如并联6只或7只LED恒流曲线是一条上翘的曲线（欠补偿曲线），组合后进行试验检测，回路电流在高温80℃时还在额定值内 仍然可用，新组合单元的工作电压这样确定，用可调式直流电源接入新组成的单元电路，将回路的电流调到最佳值（N个LED电流值之和），对应的电压即工作电压U。 问3、采用标准直流电源24V、12V、9V、4.5V时如何组和应用 答：原则上先考虑单元电路的串联个数，后选择LED的VF电压。 例1 12V电源：应采用3个WMZD5B100单元电路串联，单元电路典压为12V/3=4V,4V-0.65V(5B100的压降)=3.35V，应选用3.3V或者3.4V的LED（该方也法适用于24V电源）。 例2 4.5V电源：应采用1个WMZD5B100单元电路串联，单元电路典压为4.5V-0.65V(5B100的压降)=3.85V，应选用3.8V或者3.9V的LED（该方法适也用于9V电源）。 问4、 4.5V电源和VF=3.4V的LED有没有选择的余地？如何组合？ 答：应采用1个WMZD5B100单元电路，它的工作电压为3.4+0.65V(5B100的压降)=4.05V，在串联上一个单独的WMZD5B100电阻，总电压为4.05+0.65V(5B100的压降)=4.7V，完全可以接入4.5V标准电源，它的恒流曲线是一条下陡的曲线（过补偿曲线）完全可以应用。（参见图3过补偿曲线） 问5、组合后的LED灯如何测试它的效果？ 答：采用热敏电阻补偿法的LED恒流源，具有电路简洁，组合方便，适用于各种需求。应用中的检测方法也很简单，只用一支电流表串在回路中，在常温20℃∽30℃时调好最佳工作电流（20mA或者30mA），并做好记录，在低温-40℃记下电流值，在高温80℃寄下电流值，三点温度对比一般电流误差值在10%以内，即为合格。利用温度表、冰箱、暖风机或者电吹风就可以把制作好的LED灯性能进行检验，该应用组合变化无穷，可自我鉴定，相信你会把它应用的更好 问6、如何在市电220V中直接使用WMZD热敏电阻对LED进行恒流控制？ 答：如果电网电压波动不超过7%，即可不使用稳压电路，超过7%就要进行稳压处理，成本将大大增加。 1.按照下图接好电路，用万用表mA档串入电流校测点中，接通220V市电，串联回路电流应在18-22MA时即合格,如偏差较大如15MA和25MA,是因所选用的LED电压差异,可在最后一组单元里增、减LED数量,达到20MA左右的额定值。 2.用调压器将220V升至235V(220VX1.07倍),串联回路电流不应 |
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