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LED燈發(fā)熱后電阻是如何變化的

姚小熊27 ? 來源:xx ? 作者:電工之家 ? 2019-10-14 16:36 ? 次閱讀

LED燈發(fā)熱后電阻會變小。因為半導體材料屬于負溫度系數(shù),溫度越高電阻越小。這一點不同于其它金屬導體。

普通金屬的電阻也是隨溫度變化的,因?qū)僬郎囟认禂?shù),所以溫度上升時電阻會增大。這種特性在很多情況下反倒給我們使用提供了方便。

比如我們平時常見的40W白熾燈泡,用萬用表測量電阻只有約100 Ω,但通電后燈絲溫度上升到兩千度以上,電阻也變?yōu)?200多Ω。電阻之所以上升到此而止步,是因為這時的溫度和電流正處于一個平衡狀態(tài)。電流導致燈絲溫度上升,而隨溫度上升增加的電阻又反過來制約了電流的增加。正是這種溫度、電阻和電流的“良性配合”,使得白熾燈的使用最為簡單,既不需要穩(wěn)壓也不必恒流,更不用耽心燈泡溫度失控。

而LED燈珠的情況就大不一樣了。由于LED燈珠的效率不可能達到100%,所以會產(chǎn)生很多熱量。而芯片發(fā)熱導致內(nèi)阻降低又促使電流進一步增加,如此惡性循環(huán)LED燈珠就會很快燒掉。

為防止出現(xiàn)這種這種情況,正規(guī)的LED燈具,都會采用恒流電源供電。當溫度上升時,LED燈內(nèi)阻變小,為維持電流不變,恒流電源就會自動調(diào)低輸出電壓。由于P=Ul,所以U下降P也隨之減小,發(fā)熱量降低。這就保護了LED燈珠不會過熱損壞。

由此可見LED燈珠的負溫度系數(shù)確實給我們的使用帶來很多麻煩。而這也是半導體元件的通病,現(xiàn)在很多大功率晶體管都配有溫度糸數(shù)補償電路,就是用于抵消負溫度系數(shù)造成的弊端。

首先led是二極管,它的特性曲線和普通二極管基本相同,當外加電壓達到二極管導通電壓后,外加電壓的微變可以引起二極管電流的巨變。led電源驅(qū)動多采用恒流就是為了保證led中的電流不變,無論電壓如何變化,流過led的電流不變,保證led的壽命與光衰。

再說說led,影響led壽命的關鍵是溫度,當led溫度升高時,其結電阻減小也就是導通電壓減小,在相同電壓下,溫度升高將促使led電流增大,電流增大又使溫度進一步提高,這樣惡性循環(huán)將會燒毀led,而且led的光衰也與溫度有關,溫度升高時光衰加劇,出現(xiàn)明而不亮的現(xiàn)象。究其原因,led溫度的升高,引起的原因有2,一個是質(zhì)量問題,就是在led封裝時其導熱能力差,led管芯中的溫度傳遞不到表面(內(nèi)熱外涼),即便我們加了散熱裝置也不能把內(nèi)部熱量散發(fā)出去,再就是有些低端產(chǎn)品不加散熱裝置。二是電源引起的溫升,也就是電流引起的溫升,當led導通時,由于它的非線性,電源電源微弱的變化就會引起led電流急劇變化,從而導致溫度的升高。采用恒流源就是為了克服上述問題。

有電阻,任何導體都是有電阻的。LED的心臟是一個半導體的晶片,晶片的一端附在一個支架上,一端是負極,另一端連接電源的正極,使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。LED可以直接發(fā)出紅、黃、藍、綠、青、橙、紫、白色的光。LED燈最大的優(yōu)點就是節(jié)能環(huán)保。光的發(fā)光效率達到100流明/瓦以上,普通的白熾燈只能達到40流明/瓦,節(jié)能燈也就在70流明/瓦左右徘徊。所以,同樣的瓦數(shù),LED燈效果會比白熾燈和節(jié)能燈亮很多。1瓦LED燈亮度相當于2瓦左右的節(jié)能燈, 5瓦LED燈1000小時耗電5度,LED燈壽命可以達到5萬小時,LED燈無輻射。擴展資料20世紀60年代,科技工作者利用半導體PN結發(fā)光的原理,研制成了LED發(fā)光二極管。當時研制的LED,所用的材料是GaASP,其發(fā)光顏色為紅色。經(jīng)過近30年的發(fā)展,大家十分熟悉的LED,已能發(fā)出紅、橙、黃、綠、藍等多種色光。然而照明需用的白色光LED僅在2000年以后才發(fā)展起來,這里向讀者介紹有關照明用白光LED。

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