LED没有驱动能用吗?

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LED是发光的元件,电流通过就能点亮

LED的中文名叫发光二极管,也是二极管的一种,同样具有单向导通的特性,但它具有发光的特性,只要施加的电压大于它的正向导通电压,有电流通过就可以发光。用不同的化合物设计出来的LED会发出不同颜色的光,红、黄、绿、蓝、白都是觉见的LED常见的颜色。如果要实现LED复杂的组合显示就要通过驱动实现了,所谓的驱动包括了硬件驱动和软件驱动,可以有效的控制LED的显示,比如户外的LED广告屏可以显示出各种和样的图片甚至视频。本文一一给大家解密哦!

LED发光控制电路--硬件驱动

最简单的LED驱动电路:在下图一中,当开关SW1闭合时,LED1就可以通电光发了,SW断开,LED1熄灭,其实这也可以叫做驱动,是硬件的驱动,通过SW1来控制LED的亮和灭。机械开关来控制LED亮和灭实现简单的开关灯控制没问题,但要实现定时,或者控制亮度,甚至图案,可操作性就不高了。

电子控制的LED驱动电路:在图二中,通过一个NPN型的三极管来控制LED2,当提供一个高电平的控制信号时,三极管导通,LED2点亮,控制信号变为低电平时,三极管截止,LED2又熄灭了。因为三极管的开关速度可以非常高,只要我们高速的控制三极管的导通和截止比例,就可以控制LED2的亮度了,这就是我们常说的PWM调光原理了。这个控制信号怎么处理?怎么来呢?就是后面要说来的软件驱动了。

一个三极管可以控制一个LED,很多LED怎么办?没错,我们可以把用很多三极管去驱动很多的三极管。比如图三,8个LED分别用8个NPN三极管去驱动,只要信号不同,不同的LED就会有不同的亮灭状态和亮度了。

更多的LED怎么办?像LED数码管,LED点阵屏,很多很多的LED组合在一起,这时候我们就需要设计集成电路芯片了,把LED驱动的三极管集成在芯片里面,这就是我们常说的LED驱动控制芯片了。通过行和列组成矩阵,8个行驱动引脚加8个列驱动引脚就可以驱动64颗LED了。如果要产生彩色的效果,每一个点还需要有红、蓝、绿三个LED集中在一起,通过不同的红、蓝、绿比例混合得出需要的颜色,这就是RGB配色了。

这些用于控制LED亮灭、颜色和亮度的开关、三极管、控制芯片等,称之为硬件驱动。

LED发光控制方法--软件驱动

我们可以把硬件理解为电路,软件理解为方法。有了硬件驱动,大规模组合在一起的LED可以点亮了,但希望把这些大规模的LED点阵组合显示出图案怎么办?这就需要高效的显示摈方法协助了,也就是软件驱动了。

最简单的图案控制:数码管相信大家都见过了,它可以显示0、1、2、3、4、5、6、7、8、9这些数字,其实它是由7个LED排列成一个8字,再加1个LED作为右下角的小数点。这7个LED我们定义为A、B、C、D、E、F、G。当我们控制A、B、C、D、G这几个LED点亮时,就显示出数字“3”了。

下面是一个单片机(MCU)驱动两个数字的数码管的电路示意图。我们把这个单片机(MCU)看作为驱动芯片。假如我们希望数码管显示“12”,那么第一个管要点亮"BC"两个段画,第二个管要点亮“ABDEG”这些段画就可以了。

聪明的朋友可能发现,两个管子的"ABCDEFG"这些段画都是共用的,怎么同时点亮啊不同的数字啊?没错,是不能同时点亮的,需要分时处理,先点亮第一个管子,然后灭掉,再点亮第二个管子,不断的循环,因为人类的视觉系统有视觉暂留性,只要循环的速度足够快,我们是分辨不出亮灭的变化过程的,这就是我们常常听到的刷新率了。

这种控制数字显示的方法,就是软件驱动了,需要编写软件程序并下载到单片机(MCU),单片机(MCU)运行程序的时候数码管就会显示我们设定的数字了。

更复杂的图案显示驱动:复杂的点阵和图案显示原理也是一样的,只是LED的数量更多,还有各种颜色和亮度的组合,程序和计算的方法更加复杂。这时候我们一般使用LED驱动控制芯片负责驱动,单片机(MCU)只管图案计算,确定那些行和列的LED需要显示什么颜色和亮度,通过通讯接口把数据传输给LED驱动芯片就可以了,LED驱动芯片专们负责扫描和控制LED。

经过复杂的数据处理、显示控制LED就会展示出五彩缤纷的效果了

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LED灯珠也是一种半导体二极管,其正反向特性与1N4007这类二极管一样,具有单向导电性,并且为非线性元件。由于加在LED灯珠两端的正向电压只要大于LED的死区电压,流过LED的正向电流便会随着正向电压的波动而发生显著变化,故LED灯珠在使用时不能直接与电源连接,一般都要采取限流措施,否则很容易因电流过大而损坏灯珠。




▲ AMC7135构成的大功率LED灯珠恒流驱动电路。

对于一般的小功率LED灯珠,若只是用来作为指示灯或小夜灯,可以通过串联限流电阻这种方式接入直流电源点亮,而对于数百毫瓦以上的大功率LED灯珠,一般要求采用恒流驱动。譬如,用单节18650锂电池点亮一个1W的白光LED灯珠,此时可以选用AMC7135这类恒流驱动IC来驱动灯珠,由于AMC7135输出的电流为恒定的,不会随着电池电压而波动,这样灯珠的亮度也比较稳定。


▲ LED照明灯恒流驱动电路模块。

对于由多个LED灯珠通过串并联组成的LED照明灯,在使用时必须配有合适的恒流驱动电路,若直接接电源,LED灯很快就会因电流过大而烧坏。一般可以根据LED灯的工作电压及电流来选择合适的恒流驱动器。

上图是一款采用BP3125恒流驱动IC设计的LED恒流驱动电路模块,可以直接用于AC220V电路中,驱动12W以下的LED灯,并具有过压、欠压及短路保护功能。


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我是电子及工控技术,我来回答这个问题。LED作为能发光的一种半导体器件在很多场合都会碰到,它的用途非常广泛,例如它可以单个的发光单元来使用作为信号指示作用;也可以用几个按一定连接形式一起使用作为显示数字与符号,这其中用的最多的要数数码管了;甚至还可以用很多的LED组成阵列的形式制作成显示来作为显示画面。这一切都用到了LED。至于LED是否要驱动下面我们就具体问题来具体分析吧!

对于数量不多的LED可以不用驱动

在一些电路中用到的LED数量不是太多的情况下我们可以考虑不用驱动电路来点亮LED ,因为LED的发光是电流通过其内部特制的半导体材料时电子和空穴就会产生相互结合,在结合的过程中发出了光,又由于在半导体内掺入了不同的材料就会相应发出不同颜色的光芒,根据在使用时测量LED能够正常发光的电流值大约在5~10个毫安(根据不同颜色的LED其发光电流值是有区别的)。

所以在数量不多的场合一般对电源造不成很大的负担,比如用单片机来控制LED流水灯为了使电路简约就不需要加驱动电路,只需要加220欧姆限流电阻就可以了,接LED时我们就以“灌”电流的形式接好就能正常发光,另外在其它一些用LED作为指示作用的也不需要用驱动,比如作为电源指示的LED就不需要驱动。

当需要众多LED作为特殊用途时必须要用驱动电路

刚才说了LED数量少时其流过的总电流最多也不过上百毫安的电流量,但是当LED达到一定数量时其需要的总电流值是不可忽视的,有的电流可以达到几十安培的电流量,比如在广场上所用的全彩色点阵显示屏,每几个模块单元就需要一个直流5V/20A的电源为其提供能量。那么一个彩色点阵屏需要十几个这样的电源,那么这些电源就是给点阵LED的驱动电路提供能量的。比如下面就是一个8X8的点阵显示模块内部结构图,从图中可以看出其内部就封装了64个LED ,一个完整的点阵LED需要几百甚至上千个这样的显示单元,由此可知对于这样的LED电路必须要驱动,否则无法点亮显示。


对于照明所用的LED也需要驱动电路

现在的照明电路都提倡智能、绿色、节能、环保等这样的理念,所以很多家庭都用到了LED灯作为照明。照明所用的LED 都有高亮度大电流的特点,所以在使用这种灯具的里面都有LED的驱动电路。

对于有些智能化的灯具还有PWM(脉宽调制)调光功能。对于需要大电流的照明灯具来说一般最好用具有恒流驱动的电路来给LED提供稳定的电流。因此对于LED灯具来说它就必须依靠驱动电路来获得恒定的电流。

因此,对于LED有没有驱动是否能用主要取决于LED所需的总电流值以及LED的数量来决定,在LED需要大而恒定的电流时和使用数量众多时必须要驱动电路,在使用数量少时或者不需要大电流时可以不用驱动。

以上就是我对这个问题的看法,欢迎朋友们参与讨论。敬请关注电子及工控技术,欢迎大家点赞。


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如果要简单的回答这个问题,那就是一句话:用作小指示灯可以,用作照明不行。下面说一下原因。

任何电器都有其额定的工作电压,只要给它加上合乎要求的电压就可以正常工作。即使在电压发生小的波动时,也基本不会对电器造成影响。但LED灯珠是个例外。它的工作是以电流为准的,电压在这里完全处于从属地位,电压的高低完全要看电流的“脸色”,不能擅自行动。

可能有人会说,我们给LED灯珠加上合适的电压不就行了吗?因为Ⅰ=U/R。但LED灯珠的确切R值是多少,没有人能说的清。比如白光LED灯珠在两伏电压时内阻呈∞大,超过3伏以上内阻又会急剧减小。而且这一变化过程中,电流和电压之间呈非线性的关系。很小的电压波动会导致电流很大变化。

另外LED内阻还会随环境温度变化而大幅改变。温度越高内阻越低、电流越大,电流加大又会导致温度更快上升而进入恶性循环,最终烧毀。

LED灯珠的以上特点决定了必须要使用恒流电源来为它供电,而我们平时讲的驱动,实际上就是给LED灯珠供电的电源。

但在实际当中也有一些LED是用恒压电源来供电的。因受成本和空间限制,很多景观装饰LED灯具采用了恒压电源加限流电阻的模式。

因这种方式的调整范围有限,为降低风险LED灯珠一般不能滿功率工作。另外限流电阻也要耗电,故整体效率不高,所以在大功率照明领域不会采用这种模式。不过用作指示灯还是可以的。由于指示灯耗电极小,一般只有0.0几瓦,所以既使限流电阻的功耗比它大数十倍也仍是微不足道的。

有一些LED灯具的驱动和灯体是分开的,比如筒灯和面板灯大都采用这种模式。


而LED灯珠是一种最容易被点亮的光源。不像熒光灯管,必须经过复杂的击发过程才能发光。我们平时常见的、正常工作电流几百毫安的1wLED灯珠,仅需几十微安电流就可开始发光(电压约2.4ⅴ左右),而且交直流均可。这很容易让人想到要去掉驱动直接使用。但LED灯珠又是对电源要求最高的光源。处理不好,LED就会成为最短命的光源。

当然如果不考虑成本和效率,也可采用大幅降功率的办法来把它点亮。比如用28v电压去直接点亮工作电压范围在30~34v的筒灯。

不过尽管可以通过牺牲亮度来保证灯具安全,但这个28v的电压到哪里去找呢?所以LED照明灯具离开驱动是行不通的。以上是我的回答。


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二极管LED一般是直流3.2到3.7伏,看你什么并和什么串了,要说能用说会说就可以,要说不能用没有驱动直接入交流电是不可以的


灯之2诱惑


如果仅仅是点亮LED灯珠,没有驱动一样是可以的!我们常见的电器的指示灯就是在LED灯珠上直接串联一个限流电阻,接到220V交流电压上的。

但是如果用作照明的话,只加限流电阻是不够的,会出现频闪,而且亮度也不够,最起码的应该加一个整流桥,

而高级的LED灯就会用驱动器。

目前发光二极管驱动芯片按类型可分为:恒压式驱动芯片、恒流式驱动芯片以及脉冲式驱动芯片。其中恒压式驱动芯片一般就是我们常见的DC/DC升压芯片居多。这种方案的优点是芯片成本便宜没有复杂的外围电路。但只能恒定电压驱动LED就会造成驱动输出时电路电流的不可控。无法保证LED亮度的一致性。

恒流式驱动芯片则解决了之前恒压式驱动的电流不可控问题。目前比较好的恒流芯片可以做到1%左右的恒流精度,而且有简易的外围控制接口可灵活设置所需输出的电流大小所以倍受欢迎。但是这类芯片价格比恒压芯片价格高许多且外围电路复杂。同时因为恒定输出电流所以整个芯片的在电池作为供电的时候放电会比较快。

目前脉冲式驱动芯片是以高频率的脉冲发生器输出接口向LED灯供电。因为是脉冲信号频率很高所以人眼根本无法感觉出LED的频闪,所以这个方式即符合了视觉需要又在一方面有效节约了电能输出。而且这类型芯片的工作频率一般可由外部接口控制。但是目前该类型芯片震荡频率一般在100KHz~500KHz范围。所以目前的驱动能力仅仅适合小功率应用。但是相信在不久的将来会提升到大功率LED驱动的场合。


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是可认的,没有恒流驱动可靠性差、效率低,与传统灯具就沒有什么优势了。


LED景观亮化专家


单就灯珠而言当然可以,好多仪器设备led指示灯就是串了一个电阻。只要导通电压够,电流不超过,就没有任何问题


郁闷进行中


led灯对电流要求比较高,电压波动造成电流波动,超过额定电流led灯很快就坏了。


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