当开启时间小于 100% 时,超过 LED 最大电流是否安全?

电器工程 引领 当前的 脉宽调制 最大收视率
2022-01-08 10:44:16

对于额定电流为 20mA 的 LED,在一半时间内以 40mA 进行 PWM 是否安全?这会让它几乎像连续提供 20mA 电流一样亮吗?

附录:

感谢 Olin 和 tcrosley 的回答。我不想通过添加我正在做的事情的细节来分散问题的注意力,但这里是:

我正在使用来自http://www.environmentallights.com/LED-Strip-Light-Double-Density-4-Wire-Red-Green-Blue-by-the-5-meter-reel_P3846.aspx的 LED 灯条。他们本身没有数据表。我认为 LED 的连接如图http://www.ladyada.net/wiki/_media/products/ledstrip/astripsch.png所示。

根据我对 LED 的总体了解,每种颜色 20mA 似乎是安全的。我测试了它 - 使用 12V、电位器和 3 英寸长条,即每种颜色串联 3 个 LED - 短时间内,几分钟,每种颜色 20mA 似乎工作正常,亮度足够好,没有过热或颜色强度变化.

我将使用最多 2 英尺长的条带,即每种颜色 160mA 和 480mA 以获得白色。我可能有多达 10 股要控制。这将加起来大约 5 安培。我将使用 Parallax 的 Propeller 微控制器以各种图案和颜色闪烁条带。将使用 MOSFET 驱动 LED。

我正在考虑提供大约 200mA 而不是每种颜色所需的 160mA,但随后我将对 LED 进行 PWM,以便一次只打开一种颜色;频率为 1KHz。因此,要获得白色,每种颜色将开启三分之一的时间,即 0.3 毫秒。任何时候只有一种颜色亮着,只有 200mA 被绘制。我想 LED 会不那么亮,希望不会太多。

因此,对于 10 股,我将只处理 2A 而不是 5A。

如果我的想法不对,请告诉我。

谢谢。

4个回答

数据表将包含此信息。一些只能处理 20mA 连续电流的 LED 被指定用于更高电流的非常短暂的脉冲。您必须指定 PWM 频率才能在数据表中查找此问题的答案。

对于一个特定的产品,CREE CLV1A RGB LED,您可以在 50 mA 连续电流或 200 mA 脉冲(脉冲宽度 ≤0.1 毫秒,占空比 ≤1/10)下驱动红色,并在一半电流下驱动蓝色和绿色。这一切都在数据表中。您还可以看到,由于相对发光强度与正向电流的关系在高电流下不是线性的,因此收益递减。

我认为您不必担心在最大连续额定电流下以 50% 的占空比驱动 LED 会导致亮度损失。IIRC 眼睛对亮度有非线性响应,它们看起来会比亮度的一半还要亮,如果你搞砸了 PWM,你也不会破坏你的 LED。

如果您从具有 PWM 输出的微控制器驱动 LED,并将最大电流设置为高于安全连续工作值,则需要确保不存在在 LED 驱动时 PWM 可能停止的故障模式。我已经看到这种情况发生在一个多路复用的多位七段显示器上,其中某些东西导致软件出现故障,并且一个数字一直过亮直到出现故障。

您的“额定”规格尚不清楚。额定连续运行或最大脉冲电流?

您正在寻找的是最大允许瞬时电流。这与最大平均电流一起在数据表中找到。只要频率足够快(可能为几个 100 Hz),额定平均电流为 20 mA 的 LED 很可能以 50% 的占空比以 40 mA 运行。通常 T1-3/4 LED 一般可以接这个。一些高性能照明 LED 的运行非常接近极限,以至于它们的最大脉冲电流和平均连续电流相当接近。当然,与往常一样,请阅读数据表

LED 亮度几乎与电流成正比,只是在高电流下这种关系通常会有所衰减。通常这很小,但请再次阅读数据表高性能和高功率照明 LED 的衰减往往更大,因为它们的预期工作点已经在一定程度上进入了该区域。

在任何情况下,效率(每输入电功率的光输出)都会随着电流下降,因为 LED 两端的电压会随着电流的增加而增加。即使光输出总是与电流成正比,电压也会随着电流增加一点,因此输入功率随着电流增加的幅度大于光输出。对于大多数普通的 20 mA 指示灯 LED,在几个 100 Hz 的情况下,40 mA 的一半时间实际上与 20 mA 连续电流几乎相同。对于更高功率和更高性能的 LED,情况并非如此。再次阅读数据表

我已经在一些多路复用的高效 LED 阵列(用作图形显示器)中做到了这一点。因为这是通过多路复用器从 LED 获得额定光输出的唯一方法。

我在 0.5% 占空比下使用了 2A(LED 的额定电流为 20mA)。

自 2007 年以来,显示器几乎 24/7 工作......所以,这肯定是一种不好的做法,但 LED 似乎并不在意...... :-)