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发光二极管的限流(转)

2009-07-17 11:15阅读:
发光二极管的限流
在几年前的单片机设计电路中,LED发光二极管是不能由单片机的I/O输出引脚直接进行驱动的,而要使用诸如7405等集电极开路门进行驱动,原因就是单片机的引脚不能够承受LED导通时的电流输入。
随着新技术的应用和单片机集成技术的不断发展,现在大部分的单片机端口都集成了集电极开路的输出电路,具备一定外部驱动能力。但是这时外接的LED发光二极管电路也必须使用电阻进行限流,否则会损坏单片机的输出引脚,一般单片机驱动引脚能够承受的电流输入在10~15mA左右。
此外,如果没有限流电阻,LED发光二极管在工作时也会迅速发热,为了防止LED发光二极管过热损害,也必须采用限流串联电阻对LED发光二极管的功耗进行限制,如表6-1所示为典型的LED发光二极管功率限制指标。
表6-1 典型的LED发光二极管功率限制指标


红色LED
绿色LED
黄色LED
橙色LED
最大功率限制
mW
55
75
60
75
正向电流峰值
mA
160
100
80
100
最大恒定电流
mA
25
25
20
25

LED发光二极管的发光功率可以由其两端的电压和通过LED的电流进行计算得到,公式如下:
Pd = Vd×Id
LED发光二极管的典型的电压与电流关系如图6-6所示,可以根据需要的LED发光亮度选择合适的电阻R进行限流,但为了保护单片机的驱动输出引脚,通过LED发光二极管的电流一般应限制在10mA左右,由图6-6所示曲线可知,也即是将LED发光二极管的正向电压限制在2V左右。

图6-6 LED发光二极管典型电压电流关系曲线

对于采用某些高亮度LED发光二极管照明场合,需要LED发光二极管通过较大的电流,此时不能直接采用单片机的输出引脚直接驱动LED发光二极管,而应该使用专用的驱动芯片,或者如图6-6中右图所示,采用一个NPN型的三极管进行驱动。
可以利用图6-6中所示的曲线计算限流电阻R,计算的方法如下:
R =(5V – Vd)/Id
例如,若限制电流Id为10mA,则由图6-6中所示曲线得到LED发光二极管的正向电压Vd约为2V,从而得到限流电阻值如下:
R = (5V-2V)/10mA = 300 (欧)
在实际设计中,为了有效保护单片机驱动输出引脚,预留一定的安全系数,一般对LED发光二极管驱动采用的限流的电阻都要比采用10mA计算出的大,常用的典型值为470欧。











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