LED 能否在 40 µs 内达到全亮度?

电器工程 引领
2022-01-23 19:29:58

LED 在其额定电压和电流下能以多快的速度达到全亮度?

我需要对 LED 进行多路复用以制作矩阵显示器,并且我计算出每个 LED 只能保持 40µs。但是,我不知道这是否足以让 LED 灯被看到。

4个回答

(1) 荧光粉 LED 的 LED 开启时间在 100'2 纳秒范围内

(2) 如果驱动正确,非磷光体 LED 的开启时间通常在 10 纳秒范围内。

平均电流 = Peak_Current x time_on / ( time_on + time_off )
假定峰值电流是“稳定的”。

(3) 复用时的亮度

     = B_DC x time_on / ( time_on + time_off ) x k    

其中 B_DC 是使用 DC 时 LED 在此峰值电流下工作时的亮度,k = 与电流效率损失、效率随管芯温度变化等相关的因素。
最初 k=1 足够接近。

或使用平均电流的亮度 =

     = B_100% x k     at average current

(4) 现代荧光粉 LED 的允许峰值电流比额定直流电流高 20% 到 100%。
即,您不能直接有效地复用现代荧光粉 LED。

(5) 一些现代 LED 可能允许更高的峰值/额定电流比,但
您应该在每种情况下查看数据表。

(6) 当实际 LED 具有较低的允许峰值/额定电流比时,有一种方法可以使 LED 多路复用以允许高峰值多路复用电流。
它需要更多的电路和/或设计工作。很少有人这样做AFAIK

有多种可能的实现方式,但基本方法是将电源(LED 驱动)多路传输到能量存储器,然后以 LED 电流大致恒定的方式从能量存储器驱动 LED。

“能量存储器”可以是电容器或电感器,以及支持电路。

(a) 直接多路复用到 LED 两端的电容器。输入所需的平均电流。LED 将稳定在平均电流的适当电压。由于不可避免的 I^R 损失,驱动器中的能量损失。
电容器必须足够大,以防止在充电脉冲期间 LED 电流升至额定值以上。
电容器将关断时间增加到至少几个多路复用周期周期,并且可能增加 5 到 10 个多路复用周期周期,并且在非常高的多路复用比率下可能更长。开启时间受设计的控制,但通常也会减慢到几个多路循环时间。

(b) 多路复用到例如与 LED 到地串联的电感器。从输入到地的反向二极管。这实际上是一个降压转换器。

不仅您打开 LED 的时间长短,而且占空比是多少,即,这并不重要。它打开多长时间与关闭多长时间相比。确切的 LED 响应时间取决于 LED 类型(颜色),但通常为数十或数百纳秒。您的 40µs 足以完全点亮它,但平均可见光取决于之后关闭多长时间。

与驱动器的延迟和较大阵列中长导线/走线上的电感效应(实际上升时间或需要主动限制上升时间以避免振铃)相比,LED 上升时间是微不足道的。

能见度将取决于 LED 点亮的时间百分比。如果我理解正确,LED 将在提供电流时立即点亮,因此点亮它的时间是您用来驱动它的任何东西的上升沿时间。就亮度和能见度而言,这实际上取决于每个 LED 在一秒钟内获得多少 40µs 脉冲。当每个 LED 达到 100Hz 左右时,它看起来非常稳定。有人会说或多或少是必要的,你自己试试吧。