硬件电路设计之“LED”

LED电路在实际使用中较为普遍,本文主要介绍LED的特性,及其常用的驱动方式。


LED有各种各样的种类、颜色,不同的LED其额定电压和额定电流不同,一般而言,红或绿颜色的LED的工作电压为1.7V~2.4V,蓝或白颜色的LED工作电压为2.7~4.2V,直径为3mm LED的工作电流一般为2mA~10mA。

灌电流(LED正极接VCC,VCC往内输入电流)的方式驱动LED非常轻松,利用灌电流的方式驱动发光二极管是比较常见的一种用法,无论接多少个LED,芯片管脚的负荷都非常轻。当然,现今的一些增强型单片机,是采用拉电流输出的,只要单片机的输出电流能力足够强即可。另外,串接1K的电阻,是为了限制电流,让发光二极管的工作电流限定在2mA~10mA。

超亮LED:红色发光二极管的压降为2.0~2.2V,黄色发光二极管的压降为1.8~2.0V,绿色发光二极管的压降为3.0~3.2V,正常发光时的额定电流约为20mA。

普通贴片LED:红色的压降为1.82~1.88V,电流5~8mA;绿色的压降为1.75~1.82V,电流3~5mA;橙色的压降为1.7~1.8V,电流3~5mA;兰色的压降为3.1~3.3V,电流8~10mA;白色的压降为3~3.2V,电流10~15mA。

LED驱动方式主要有以下三种,每种都有各自的特点。三种方式的功耗越来越大


等功率情况下,MOS开关速度快,发热小,更节能。MOS是电压型器件,栅极输入阻抗高,对电压非常敏感,只需uA级或mA级电流即可启动。同时,MOS的Rds小,压降小,自身的耗散功率就小。而三极管的驱动电流较大,导通时间相对长,开关损耗就大。使用MOS时,整个电路都工作在开关状态,全电路功耗都很小。使用前两种方式驱动LED时,最好在GS/BE之间串联一个电阻,防止在控制端高阻态时LED点亮。

TTL输出电流较大,可以通过最后一种方式直接驱动,CMOS输出电流较小,最好通过第二种方式经过电流放大后驱动。