本文主要是關(guān)于三色發(fā)光二極管的相關(guān)介紹，并著重闡述了三色發(fā)光二極管的原理圖及其概念。

　　三色LED的概念

　　三色LED由兩個(gè)不同顏色的管芯組成，有共陽、共陰接法，故為散引腳。當(dāng)兩個(gè)管芯各自亮?xí)r呈現(xiàn)兩色，當(dāng)兩個(gè)管芯一起亮?xí)r則為混色，所以稱為三色LED。

　　三色發(fā)光二極管是將3種不同顏色的LTC4151CMS%23PBF管芯封裝在一起，也分為共陰極和共陽極兩種。

　　三色發(fā)光二極管接線圖

　　共陰極4個(gè)引腳的三色發(fā)光二極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖4-52所示，3種發(fā)光顏色（如紅、藍(lán)、綠三色）的管芯負(fù)極連接在一起。4個(gè)引腳中，1腳為綠色發(fā)光二極管的正極，2腳為藍(lán)色發(fā)光二極管的正極，3腳為公共負(fù)極，4腳為紅色發(fā)光二極管的正極。使用時(shí)，公共負(fù)極3腳接地，其余引腳按需要接入工作電壓即可。

　　帶阻發(fā)光二極管

　　帶阻發(fā)光二極管又稱電壓型發(fā)光二極管，其電路結(jié)構(gòu)如圖4-54所示。帶阻發(fā)光二極管已將限流電阻做到了發(fā)光二極管內(nèi)，只要接入規(guī)定的直流電壓即可發(fā)光。

　　淺談led三色調(diào)光

　　led三色調(diào)光就是RBG 三種顏色的反光粉，當(dāng)調(diào)整LED的驅(qū)動(dòng)電流時(shí)，LED 的顏色會(huì)隨變化。配合控制器后可以調(diào)整任意顏色，并且支持編程的， 這個(gè)一般用在LED 洗墻燈和LED 燈條上。

　　作為一種光源，調(diào)光是很重要的。不僅是為了在家居中得到一個(gè)更舒適的環(huán)境，在今天來說，減少不必要的電光線，以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的是更加重要的一件事。而且對于LED光源來說，調(diào)光也是比其他熒光燈、節(jié)能燈、高壓鈉燈等更容易實(shí)現(xiàn)，所以更應(yīng)該在各種類型的LED燈具中加上調(diào)光的功能。

　　一、用調(diào)正向電流的方法來調(diào)亮度?

　　????要改變LED的亮度，是很容易實(shí)現(xiàn)的。首先想到的是改變它的驅(qū)動(dòng)電流，因?yàn)長ED的亮度是幾乎和它的驅(qū)動(dòng)電流直接成正比關(guān)系。圖1中顯示了Cree公司的XLampXP-G的輸出相對光強(qiáng)和正向電流的關(guān)系。

　　由圖中可知，假如以350mA時(shí)的光輸出作為100%，那么200mA時(shí)的光輸出就大約是60%，100mA時(shí)大約是25%.所以調(diào)電流可以很容易實(shí)現(xiàn)亮度的調(diào)節(jié)。?????

? ? ? ? 1.1調(diào)節(jié)正向電流的方法?

　　????調(diào)節(jié)LED的電流最簡單的方法就是改變和LED負(fù)載串聯(lián)的電流檢測電阻（圖2a），幾乎所有DC-DC恒流芯片都有一個(gè)檢測電流的接口，是檢測到的電壓和芯片內(nèi)部的參考電壓比較，來控制電流的恒定。但是這個(gè)檢測電阻的值通常很小，只有零點(diǎn)幾歐，如果要在墻上裝一個(gè)零點(diǎn)幾歐的電位器來調(diào)節(jié)電流是不大可能的，因?yàn)橐€電阻也會(huì)有零點(diǎn)幾歐了。所以有些芯片提供一個(gè)控制電壓接口，改變輸入的控制電壓就可以改變其輸出恒流值。例如凌特公司的LT3478（圖2b）只要改變R1和R2的比值，也可以改變其輸出的恒流值。

　　圖2、輸出恒流值的調(diào)節(jié)?

　　1.2調(diào)正向電流會(huì)使色譜偏移?

　　????然而用調(diào)正向電流的方法來調(diào)亮度會(huì)產(chǎn)生一個(gè)問題，那就是在調(diào)亮度的同時(shí)也會(huì)改變它的光譜和色溫。因?yàn)槟壳鞍坠釲ED都是用蘭光LED激發(fā)黃色熒光粉而產(chǎn)生，當(dāng)正向電流減小時(shí)，藍(lán)光LED亮度增加而黃色熒光粉的厚度并沒有按比例減薄，從而使其光譜的主波長增長，具體實(shí)例如圖3所示。

　　當(dāng)正向電流為350mA時(shí)，主波長為545.8nm;當(dāng)正向電流減小為200mA時(shí)，主波長為548.6nm;當(dāng)正向電流減小為100mA時(shí)，主波長為550.2nm。?????正向電流的改變也會(huì)引起色溫的變化（圖4）。

　　當(dāng)正向電流為350mA時(shí)，主波長為545.8nm;當(dāng)正向電流減小為200mA時(shí)，主波長為548.6nm;當(dāng)正向電流減小為100mA時(shí)，主波長為550.2nm。?????正向電流的改變也會(huì)引起色溫的變化（圖4）。?

　　圖4、白光LED的色溫和正向電流的關(guān)系?

　　由圖4可知，當(dāng)正向電流為350mA時(shí)，色溫為5734K，而正向電流增加到350mA時(shí)，色溫就偏移到5636K.電流再進(jìn)一步減小時(shí)，色溫會(huì)向暖色變化。?

　　當(dāng)然這些問題在一般的實(shí)際照明中可能不算是一個(gè)大問題。然而在采用RGB的LED系統(tǒng)中，就會(huì)引起彩色的偏移，而人眼對彩色的偏差是十分敏感的，因此也是不能允許的。?????

? ? ? ?1.3調(diào)電流會(huì)產(chǎn)生使恒流源無法工作的嚴(yán)重問題?

　　????然而在具體實(shí)現(xiàn)中，用調(diào)正向電流的方法來調(diào)光可能會(huì)產(chǎn)生一個(gè)更為嚴(yán)重的問題。?????我們知道LED通常是用DC-DC的恒流驅(qū)動(dòng)電源來驅(qū)動(dòng)的，而這類恒流驅(qū)動(dòng)源通常分為升壓型或降壓型兩種（當(dāng)然還有升降壓型，但由于效率低、價(jià)錢貴而不常用）。究竟采用升壓型還是降壓型是由電源電壓和LED負(fù)載電壓之間的關(guān)系決定的。假如電源電壓低于負(fù)載電壓就采用升壓型；假如電源電壓高于負(fù)載電壓就采用降壓型。而LED的正向電壓是由其正向電流決定的。從LED的伏安特性（圖5）可知，正向電流的變化會(huì)引起正向電壓的相應(yīng)變化，確切地說，正向電流的減小也會(huì)引起正向電壓的減小。所以在把電流調(diào)低的時(shí)候，LED的正向電壓也就跟著降低。這就會(huì)改變電源電壓和負(fù)載電壓之間的關(guān)系。

　　圖5、LED的伏安特性?

　　例如，在一個(gè)輸入為24V的LED燈具中，采用了8顆1W的大功率LED串聯(lián)起來。在正向電流為350mA時(shí)，每個(gè)LED的正向電壓是3.3V.那么8顆串聯(lián)就是26.4V，比輸入電壓高。所以應(yīng)該采用升壓型恒流源。但是，為了要調(diào)光，把電流降到100mA，這時(shí)候的正向電壓只有2.8V，8顆串聯(lián)為22.4V，負(fù)載電壓就變成低于電源電壓。這樣升壓型恒流源就根本無法工作，而應(yīng)該采用降壓型。對于一個(gè)升壓型的恒流源一定要它工作于降壓是不行的，最后LED就會(huì)出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象。實(shí)際上，只要是采用了升壓型恒流源，在用調(diào)正向電流調(diào)光時(shí)，只要調(diào)到很低的亮度幾乎一定會(huì)產(chǎn)生閃爍現(xiàn)象。因?yàn)槟菚r(shí)候的LED負(fù)載電壓一定是低于電源電壓。很多人因?yàn)椴涣私馄渲械膯栴}，還總要去從調(diào)光的電路里去找問題，那是徒勞無益的。?????采用降壓型恒流源問題會(huì)少一些，因?yàn)槿绻緛黼娫措妷焊哂谪?fù)載電壓，當(dāng)亮度是往低調(diào)，負(fù)載電壓是降低的，所以還是需要降壓型恒流源。但是如果調(diào)到非常低的正向電流，LED的負(fù)載電壓也變得很低，那時(shí)候降壓比非常大，也可能超出了這種降壓型恒流源的正常工作范圍，也會(huì)使它無法工作而產(chǎn)生閃爍。

　　圖6、降壓型恒流源的效率和降壓比的關(guān)系?

　　圖中的輸入電壓為35V，輸出電流為2A，當(dāng)輸出電壓為30V時(shí)，效率可以高達(dá)97.8%.但是當(dāng)輸出電壓降低到20V時(shí)，效率就降為96%;當(dāng)輸出電壓降低為10V時(shí)，效率就降低為92%.在這三種情況下，盡管其輸出功率依次為60W，40W和20W，但是其損耗功率卻依次為1.2W，1.6W，1.6W.后兩種情況下功耗增大了33%.假如恒流模塊的散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)得非常臨界，增加33%的耗散功率就有可能會(huì)使芯片的結(jié)溫升高，以致發(fā)生過溫保護(hù)而無法工作，嚴(yán)重時(shí)也有可能使芯片燒毀。?

　　????1.5調(diào)節(jié)正向電流無法得到精確調(diào)光?

　　????因?yàn)檎螂娏骱凸廨敵霾⒉皇峭耆汝P(guān)系，而且不同的LED會(huì)有不同的正向電流和光輸出關(guān)系曲線。所以用調(diào)節(jié)正向電流的方法很難實(shí)現(xiàn)精確的光輸出控制。

　　結(jié)語

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