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基础知识普及:探究LED伏安特性 [复制链接]

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— 本帖被 發騷友 执行加亮操作(2017-07-18) —
现在许多家庭中安装的吸顶灯大多数都是LED的,环保节能,但是许多小伙伴反映,家里的LED灯会坏掉这是为什么呢??下面我们来围绕LED的伏安特性来做一个小小的实验吧。

所谓伏安特性,是指一个元器件两端的电压,与通过该元器件中的电流的一个关系。学过欧姆定律我们都知道,对于纯电阻电路,电路两端的电压与电路中的电流是成正比的。即为U=I*R(R为定值)画出来该U-I图像是一条漂亮的直线段。那么LED的电压-电流图像画出来的是什么样子呢???

我们来做一个小实验: 准备两块万用表 (一块测LED两端的电压,另外一块测流过LED中的电流)可调电源、LED一只。 调节可调电源的电压 从而改变LED两端的电压,然后读出LED两端的电压跟电流并做记录。
实验电路很简单:
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hybyb M币 +30 计算器让我开眼了。 07-18
發騷友 专家 +1 以資鼓勵 07-18
發騷友 M币 +100 以資鼓勵 07-18

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只看该作者 1楼 发表于: 07-16
下面我们开始调节可调电源,首先将电压从0V调节至LED微微发光,记录此时的电压与电流。


然后慢慢加电压 每加一点电压就记录一下电压电流值




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只看该作者 2楼 发表于: 07-16

不敢加了 再加电压LED要挂了!

好了我们整理一下数据,由于本人手残,画图形描点神马的太麻烦,又没有尺子。所以有请神器:Ti Nspire CX 计算器上场。将数据输入到表格里面~ (第一列为电压U、第二列为电流I)



然后这货可以描点画图,数据分析拟合成函数解析式~~




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晨皓小盆友 M币 +8 看到nspire感觉好亲切(手持2台cx助阵) 07-17
cushion M币 +1 楼主是不是来晒键盘的哈哈 07-17
达多 M币 +8 这是要评定精华的节奏哦 07-17
msi12 M币 +10 计算器才是亮点 07-16
zhuqing-1920 M币 +9 謝謝分享 07-16

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只看该作者 3楼 发表于: 07-16
根据函数图我们也能看出,从电压2.6V开始(正常我们使用LED时就是后面这一部分的图象,因为前面的图像LED发光很微弱)、每当电压有一个微小的变化量,就会引起电流的一个巨大的变化量而电流过大最终的结果就是LED烧毁。

回到一开始的问题。现在山寨的LED吸顶灯才用的降压方式为阻容降压。原理这里就不详细说明了。这种降压方式成本低廉,但是它用在LED上面就显得很不科学了。电网的波动,电容的老化等等都会引起LED两端电压的变化,造成LED中电流的巨大的波动。另外,LED自身散热不良的话也会引起其电流的增大,久而久之,LED逃脱不了被烧毁的命运。


正规厂家生产的LED吸顶灯里面用的是恒流驱动。所谓恒流驱动就是让LED中的电流是一个恒定值。而输出电压会随着负载改变而改变。举一个简单的例子:我有一个10mA的恒流源(假设输出电压的“范围”无限大)那么我接一只LED得时候流过的电流为10mA 我接100只LED(串联)时 每个LED中的电流也是10mA(串联电流相等)但是总电压不同。 100只LED串联 我恒流源输出的电压是这100只LED两端电压之和。比如接一只LED 电流10mA输出电压为3V。那么我接100只LED串联,输出电压差不多等于300V左右。 但是流过LED电流仍然是10mA不会变,这个电流也不会受到电网影响。


所以  选购LED灯你们应该知道怎么选了!
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twt212 M币 +1 我还是买阻容,因为我这里恒流的坏的比阻容的还多。 07-18
达多 M币 +8 解释的比较详细,有请楼主解说一下,不同的LED灯具之间不同的驱动电源如何代换,总功率都不相同能直接换么 07-17
msi12 M币 +10 原創內容 07-16
离线衡水家维

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只看该作者 4楼 发表于: 07-16
楼主果然求真务实,用实验数据说问题,很好。
羡慕那神器,竟然好像是还有EXCEL。会自己生成V/A曲线。
半导体元件都是非线性元件,如果看过晶体管的参数手册,经常会看到类似的坐标曲线图,在图示仪上更直观些,

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只看该作者 5楼 发表于: 07-16
我是来看围观计算器的!
离线msi12

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只看该作者 6楼 发表于: 07-16
楼主能否说说一般的LED恒流电源恒流输出一般是多少电流的?这样就可以估算单颗灯珠的电流。还有电压一般是多少呢?
离线blywq

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只看该作者 7楼 发表于: 07-16
个人感觉恒流源不一定恒流。以前买过12~85V通用的恒流源,在12V与60V的蓄电池使用时电流差别很大,亮度也变化很大。在60V时亮度很高,但发热严重。

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只看该作者 8楼 发表于: 07-16
回 衡水家维 的帖子
衡水家维:楼主果然求真务实,用实验数据说问题,很好。
羡慕那神器,竟然好像是还有EXCEL。会自己生成V/A曲线。
半导体元件都是非线性元件,如果看过晶体管的参数手册,经常会看到类似的坐标曲线图,在图示仪上更直观些, (2017-07-16 11:21) 回 衡水家维 的帖子

是的,三极管输入输出特性曲线等等  ,貌似在矿石论坛看过您???

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只看该作者 9楼 发表于: 07-16
回 blywq 的帖子
blywq:个人感觉恒流源不一定恒流。以前买过12~85V通用的恒流源,在12V与60V的蓄电池使用时电流差别很大,亮度也变化很大。在60V时亮度很高,但发热严重。 (2017-07-16 11:40) 回 blywq 的帖子

也许您的12-85V是输出电压的一个范围,并不是输入电压的范围。不然的话就是电源是劣质的
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