发光二极管显示电路优化方案

2023-06-20 理论教育版权反馈

【摘要】：发光二极管的最大工作电流与环境温度关系极大，如磷化镓管，温度低于25℃时，IFm为30mA，当温度高于80℃时，IFm为零。发光二极管可选用BT204-F型；限流电阻R可选用30kΩ。

1.发光二极管简介

发光二极管（LED）是目前用得最普遍的一种显示器件。它具有亮度高、电压低、寿命长、响应速度快等优点。它有红、绿、黄等多种颜色。

LED本质上是正向偏置的半导体器件，其正向伏安特性和普遍二极管相仿，但LED的开启电压比普通二极管高，而反向击穿电压一般比普通二极管低，约5V左右。为保护管子免受击穿，可与它并联一只反向保护二极管。

发光二极管的最大工作电流与环境温度关系极大，如磷化镓管，温度低于25℃时，IFm为30mA，当温度高于80℃时，IFm为零。用于室温下，一般发光二极管的工作电流IF≤1/5～1/3IFm为宜。

常用几种发光二极管型号参数见表3-6。

2.发光二极管显示电路及限流电阻计算

发光二极管主要用于电源、音频和信号状态的指示，以及数字符号的显示。

（1）驱动电路形式：发光二极管可以用直流、交流和脉冲等电流驱动，其典型电路如图3-31所示。

表3-6　磷化镓发光二极管型号参数

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图3-31　发光二极管驱动电路

（a）直流驱动；（b）交流驱动；（c）脉冲驱动

（2）限流电阻计算为

1）直流驱动时［图3-31（a）］

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式中 E——电源电压（V）；

　　 VF——发光二极管正向压降（V）；

　　 IF——发光二极管工作电流（mA）。

2）交流驱动时［图3-31（b）］

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式中 Um——交流电压的峰值（V）；

　　 VVD——二极管正向压降（V）；

　　 IFm——发光二极管最大工作电流（mA）。

图中二极管VD是用来保护发光二极管在交流负半周时不被击穿。

3）脉冲驱动时［图3-31（c）］

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式中 Uc——电源电压（V）；

　　 Vces——三极管VT饱和管压降（V）；

其它符号同前。

3.发光二极管监视补偿电容器回路的电路

电路如图3-32所示。

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图3-32　发光二极管监视电容器回路的电路

工作原理：正常时，电容C两端工作电压为380V，该电压经限流电阻R加到发光二极管VH上，VH亮，指示回路工作正常。当电容C击穿，电容两端电压为零，发光二极管VH熄灭；当保险丝FU在冲击电流的作用下或其它原因而熔断时，电容C通过限流电阻和发光二极管放电，发光二极管很快熄灭。这样，值班人员就能及时发现故障。

发光二极管可选用BT204-F型；限流电阻R可选用30kΩ。

4.变色发光管监视晶闸管工作状态的电路

变色发光管实际上是由两只发红、绿颜色的发光二极管组成。

为了监视两只反向并联的晶闸管或双向晶闸管触发导通情况，可采用如图3-33所示的监视电路，指示灯采用变色发光二极管。

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