華巨電子用熱敏電阻打造廉價LED恒流源解決方案

    WMZD系列專門為LED照明做溫度補償的電阻，采用熱敏電阻補償法的LED恒流源，具有電路簡潔，可靠性好,組合方便，經濟實用，適用各種LED頭燈，日光燈，路燈；車船燈,太陽能LED庭院燈；LED顯示屏等對恒流的需求。是專門針對LED照明出現的由于溫度引起的LED PN結電壓VF下降，即-2mV/℃,稱為PN結的負溫效應。該特性在發光應用上是個致命的缺陷，直接影響到LED器件的發光效率、發光亮度、發光色度。比如，常溫25℃時LED最佳工作電流20mA，當環境溫度升高到85℃時，PN結電壓VF下降,工作電流急劇增加到35mA～37mA,此時電流的增加并不會產生亮度的增加，稱為亮度飽和。更為嚴重的是，溫度的上升，引起光譜波長的偏移，造成色差。如長時工作在此高溫區還將引起器件老化，發光亮度逐步衰減。同樣，當環境溫度下降至-40℃時，結電壓VF上升，最佳工作電流將從20mA減小到8mA~10mA，發光亮度也隨電流的減少而降低，達不到應用場所所需的照度。



    為了避免上述特性帶來的不足，一般在LED燈的相關產品上，通常采用如下措施：1.將LED裝在散熱板上，或風機風冷降溫。2.LED采用恒流源的供電方式，不因LED隨溫度上升引起使回生電流增加，防止PN結惡性升溫。或這兩種方法并用。實踐證明，這兩種方法用于大功率LED燈（如廣告背景燈、街燈）。確實是行之有效的措施。但當LED燈進入尋常百姓家就碰到如下問題了：散熱板和風冷能否集成在一個普通燈頭的空間內；采用集成電路或諸多元器件組成的恒流源電路，它的壽命不取于LED，而取決整個系統的某塊“短板”；有沒有吸引眼球的價格。用熱敏電阻補償法來解決LED恒流源問題，既經濟又實用。



    我公司生產了一種具有正溫度系數的熱敏電阻與負溫度特性的LED串聯，組成一個溫度系數極小的電阻型負載。一旦工作電壓確定后，串聯回路中的電流，將不會隨溫度變化而變化。通俗地說，當LED隨溫度升高電流增加時，熱敏電阻也隨溫度下降電阻變小，阻止了回路電流的減少。如果匹配得當，當環境溫度在-40℃~85℃范圍內變化，見圖1。



2:應用:



從圖1可見，采用熱敏電阻溫度補償方法與采用集成電路等元件組成的恒源相比，熱敏電阻溫度補償法只用1個熱敏電阻元件就可解決LED恒流源問題，其價格、體積、壽命等優勢不言而喻。我們采用的這種正溫度熱敏電阻WMZD，專為LED應用而研制的，其常用規格見表1，下面介紹一下該熱敏電阻的應用特性。



20mA LED恒流源WMZD-A20的應用

  我們可以用1只WMZD-A20與5只LED（20mA）串聯組成一個標準單元，它的LED恒流源電流20mA，工作電壓U=3V+5×3.4V=20.0V。3V是WMZD-A20電阻壓降，3.4V是LED的正向導通電壓(或2.8V~4.2V),它的恒流特性見圖1中的電流曲線II

詳見：

http://www.sinochip.net/wmzd.htm