华巨公司新研发LED温度补偿用热敏电阻解决LED因温度变化而不能恒流的方案，使用本方案交流、直流电源均可，本方案不能解决供电电压变化引起的LED电流变化，仅对电源电压比较恒定的情况下有效，电压波动范围不能超过10%。如果电压波动超过10%应采取相应的稳压措施。比如220Vac(200Vac~240Vac)，（交流电源只需要整流，不需要滤波）直流电电源4.5Vdc(4.0~5.0Vdc),超过这个电压波动范围,要采用稳压措施。

与一般LED恒流源相比，该标准单元有不怕负载开路的优点，也不怕负载短路，当短接5个LED后，回路电流急剧上升，引起WMZLED温升，WMZLED阻值迅速增大，可有效阻止电流继续上升。经过反复实验后发现，负载短路后，短路电流可由130 mA迅速下降到60 mA的稳定值，如在电源的允许范围内，不会损坏电源。

一、什么是LED ?

LED（Light Emitting Diode），又称发光二极管，它们利用固体半导体芯片作为发光材料，当两端加上正向电压，半导体中的载流子发生复合，放出过剩的能量而引起光子发射产生可见光。

二、LED有哪些优点?

三、权威预测

半导体照明将在未来5-10年内取代现有传统光源。

"未来白光LED将更加便宜，市场总体容量将快速增长。"许志鹏乐观地指出，据美国能源部预测，2010年前后，美国将有55%的白炽灯和荧光灯被LED替代，可能形成一个500亿美元的大产业。而日本提出，LED将在今年大规模替代传统白炽灯。日、美、欧、韩等国均已正式启动LED照明战略计划。

美国能源部预测，到2010年前后，美国将有55%的白炽灯和荧光灯将被嵌在芯片上的发光体---半导体灯替代。 日本计划到2008年用这种半导体灯替代50%的传统照明灯具。科学家测量发现，在同样亮度下，LED的电能消耗仅为白炽灯的1／10，寿命则是白炽灯的100倍。由于ＬＥＤ具有节能、环保、寿命长、体积小等优点，专家们称其为人类照明史上继白炽灯和荧光灯之后的又一次飞跃。根据美国能源部（DOE）的预计，传统照明器件的彻底更新换代将在2010年开始启动，然而许多LED供应商都希望将这个启动时间再提前一到两年。

四、继澳大利亚 欧盟欲让白炽灯两年内"下课" 2007-3-16

2007年3月9日，在英国伦敦街头，成串的彩灯闪烁。刚刚结束的欧盟首脑会议通过了一系列旨在提高能效的措施。9日结束的欧盟春季首脑会议已经达成协议，两年内欧洲各国将逐步用节能荧光灯取代能耗高的老式白炽灯泡，以减少温室气体排放。在这之前，澳大利亚已率先通过停止使用白炽光灯泡法令。

五、LED照明产值将超千亿美元 同方正发力

同方股份副总裁兼董秘孙岷近日向记者透露，公司的高亮度LED照明项目已基本实现产业化，目前已经有20条生产线投产，其产业化技术达到世界先进水平，规划2008年年底生产线将达到50条，形成绿色照明的规模化效应。预计我国2008年应用市场规模将达540亿元，到2010年，中国半导体照明及相关产业产值将超过1000亿美元的规模，其中高亮度芯片国内增长率将高达100％。

六、首尔半导体期望能取得全球照明市场之中1,000亿美元的份额。

韩国首尔半导体公司现正计划用LED取代传统的照明灯，目前 Acriche 60流明/瓦特的亮度在2007年第四季提升五成至80流明/瓦特, 而每一模组为250流明; 在2008年第四季达至120流明/瓦特, 而每一模组为400流明, 期望能取得全球照明市场之中1,000亿美元的份额。

七、澳大利亚与新西兰将率先停止使用白炽光灯泡

澳大利亚政府最近宣布，为了减少温室气体的排放量，澳大利亚将禁止除医疗用以外的白炽灯的使用。据此，到2012年时澳大利亚将减少400万吨温室气体的排放。

而据2007年2月21日《The Dominion Post》报道，新西兰能源部长David Parker建议参照澳大利亚的做法，新西兰也应在未来两到三年内禁止使用普通白炽光灯泡，用节能环保的荧光灯泡（Florescent Eco Bulb）取代。澳大利亚环境部长Malcolm Turnbull说，澳大利亚2010年将推行新的民用照明标准，通过新标准的实施，2012年可减少温室气体排放400万吨。

据悉，这种新型荧光灯泡主要从中国进口。

八、为什么首选楼道灯来应用LED

九、LED灯能直接替换现在的楼道灯吗？

不能。由于现在大家使用的楼道灯是白炽灯，根本就无法用LED灯或节能灯去替换，所以如果要换用LED灯就必须也要同时换用声光控开关。现在有专用的一体化的LED声光控楼道灯，直接就使用220V的市电，非常方便使用。我们将强烈建议楼道灯的使用电压用直流的24V，其好处和原因我们会另文介绍。随着技术发展和成本的降低，LED灯取代节能灯也就成为必然的了。

十、LED驱动电源的分类及特性

一、刚刚开始起步成本高

照明成本不仅涉及灯具的初始成本，还涉及灯具所消耗的能源成本，灯具无法正常工作时更换灯具所需的劳动成本，以及所需灯具更换的平均频率。从这一概念出发就很容易理解，为什么LED光源是白炽灯光源价格的50倍左右时，LED交通信号灯的市场就开始启动，而当达到28倍时，就已形成新兴产业。目前半导体照明主要以光色照明和特殊照明为主，以后将向普通照明扩展。具体来讲，近几年内，半导体照明市场将广泛应用在各种信号灯、景观照明、橱窗照明、建筑照明、广场和街道的美化、家庭装饰照明、公共娱乐场所美化和舞台效果照明等领域。事实上，我们身边已经随处可见它的身影：电脑显示灯、手机按键和屏幕的背光源、汽车尾灯、建筑物灯光、交通信号灯……等等。

二、不一致性带来的问题：

理论上LED都一样，都是能发光的二极管，而实际上所有LED的电性能都是有差异的，众多的厂家都在抢生产进度、抓数量；每个厂家的生产工艺是不一致的，甚至相差很大，就是同一厂家的不同时间的工艺都是有差异的；生产发光二极管的半导体材料的纯度要求非常高，不同厂家使用的半导体原材料的纯度是有差异的，这就使LED的发光强度与驱动电流是不完全相同的，或者相差很大，而且耐过电流能力和发热的差异也就自然而然的不同了；由于封装工艺和封装材料的不同，使得整体的散热能力是不一样的，所有的厂家都在研究和开发新材料，以求解决组合材料的热彭胀与散热的问题。由此不难看出,LED发光二极管在短期内仍存在个体之间的很大的差异，如果每个灯只用一个LED，那是很好控制的，而且是真正的长寿命，例如电视机、DVD上的电源指示灯就是如此；而当我们用LED制作照明灯具时，就不是用单个的LED，而是用多个，或上百上千个LED排成阵列接入电路，再者，需要的亮度就不是指示灯所能做到的，而电流大了、小了亮度都要减弱，且会使寿命大打折扣，甚而致于未出厂就坏掉了；因LED的差异性总是存在的，在多个LED组成的连路中，当有几个坏掉时(通常是短路)，会使电流增大而损坏其他的LED。这就是不一致性带的结果，也是制约其发展的因素之一。

三、驱动电路复杂成本高、故障率高

a.在电压匹配方面，LED不象普通的白炽灯泡，可以直接连接220V的交流市电。LED是2--3.伏的低电压驱动，必须要设计复杂的变换电路，不同用途的LED灯，要配备不同的电源适配器。

b.在电流供应方面，LED的正常工作电流在15mA-18mA，供电电流小于15mA时LED的发光强度不够，而大于20mA时，发光了强度也会减弱，同时发热大增，老化加快、寿命缩短，当超过40mA时会很快损坏。为了延长LED照明灯的使用寿命，简易电源是不能使用的，而常用集成电路电源、电子变压器、分离元件电源等，但都要设计恒流源电路和恒压源电路供电的方式，大电流驱动时，要配大功率管或可控硅器件，另加保护电路，这样就使LED的电源供应器电路很复杂，故障率增加。元件成本、生产成本、服务成本都将升高。而目前LED本身的成本就高，加上电源的成本，这就大大地限制了市场的竞争力与购买群体，LED照明灯的优势大打折扣，这也是制约其发展与普及的又一关键问题。

一、刚刚开始起步成本高

照明成本不仅涉及灯具的初始成本，还涉及灯具所消耗的能源成本，灯具无法正常工作时更换灯具所需的劳动成本，以及所需灯具更换的平均频率。从这一概念出发就很容易理解，为什么LED光源是白炽灯光源价格的50倍左右时，LED交通信号灯的市场就开始启动，而当达到28倍时，就已形成新兴产业。目前半导体照明主要以光色照明和特殊照明为主，以后将向普通照明扩展。具体来讲，近几年内，半导体照明市场将广泛应用在各种信号灯、景观照明、橱窗照明、建筑照明、广场和街道的美化、家庭装饰照明、公共娱乐场所美化和舞台效果照明等领域。事实上，我们身边已经随处可见它的身影：电脑显示灯、手机按键和屏幕的背光源、汽车尾灯、建筑物灯光、交通信号灯……等等。

二、不一致性带来的问题：

理论上LED都一样，都是能发光的二极管，而实际上所有LED的电性能都是有差异的，众多的厂家都在抢生产进度、抓数量；每个厂家的生产工艺是不一致的，甚至相差很大，就是同一厂家的不同时间的工艺都是有差异的；生产发光二极管的半导体材料的纯度要求非常高，不同厂家使用的半导体原材料的纯度是有差异的，这就使LED的发光强度与驱动电流是不完全相同的，或者相差很大，而且耐过电流能力和发热的差异也就自然而然的不同了；由于封装工艺和封装材料的不同，使得整体的散热能力是不一样的，所有的厂家都在研究和开发新材料，以求解决组合材料的热彭胀与散热的问题。由此不难看出,LED发光二极管在短期内仍存在个体之间的很大的差异，如果每个灯只用一个LED，那是很好控制的，而且是真正的长寿命，例如电视机、DVD上的电源指示灯就是如此；而当我们用LED制作照明灯具时，就不是用单个的LED，而是用多个，或上百上千个LED排成阵列接入电路，再者，需要的亮度就不是指示灯所能做到的，而电流大了、小了亮度都要减弱，且会使寿命大打折扣，甚而致于未出厂就坏掉了；因LED的差异性总是存在的，在多个LED组成的连路中，当有几个坏掉时(通常是短路)，会使电流增大而损坏其他的LED。这就是不一致性带的结果，也是制约其发展的因素之一。

三、驱动电路复杂成本高、故障率高

a.在电压匹配方面，LED不象普通的白炽灯泡，可以直接连接220V的交流市电。LED是2--3.伏的低电压驱动，必须要设计复杂的变换电路，不同用途的LED灯，要配备不同的电源适配器。

b.在电流供应方面，LED的正常工作电流在15mA-18mA，供电电流小于15mA时LED的发光强度不够，而大于20mA时，发光了强度也会减弱，同时发热大增，老化加快、寿命缩短，当超过40mA时会很快损坏。为了延长LED照明灯的使用寿命，简易电源是不能使用的，而常用集成电路电源、电子变压器、分离元件电源等，但都要设计恒流源电路和恒压源电路供电的方式，大电流驱动时，要配大功率管或可控硅器件，另加保护电路，这样就使LED的电源供应器电路很复杂，故障率增加。元件成本、生产成本、服务成本都将升高。而目前LED本身的成本就高，加上电源的成本，这就大大地限制了市场的竞争力与购买群体，LED照明灯的优势大打折扣，这也是制约其发展与普及的又一关键问题。

华巨公司解决方案

      LED发光二极管出现在上个世纪七十年代，仅有红、黄、绿三色，经过几十年科学术的发展、努力，LED白光管出现了，价格也正走近老百姓的口袋，将以节能、长寿、价廉的优势猛烈冲击着统治了照明领域三个世纪的白织灯，LED灯进入千家万户的时代到了。LED用于日常照明的众多优点，本文不再累述。众所周知，PN结半导体器件正在向导通后，结电压VF随环境温度上升而下降，即：-2mv/℃，称PN结的负温度效应，利用该特性可制成温度传感器，但该特性在发光应用上却是致命的缺陷，直接影响它的发光效率。发光亮度、发光色度。通俗举例，常温25℃时，选择LED最佳工作电流20mA，当环境温度升到85℃，结电压VF下降,工作电流急剧增加到35-37mA，见图一,电流曲线Ⅰ,温度下降至-40℃时，结电压VF上升，最佳工作电流将从20mA减小8-10mA.,发光亮度也随电流的减少而降低，达不到场所所需的照度。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
       为了避免上述不良现象，一般在LED的相关产品上，通常采用如下措施。1、将LED装在散热板上，或风机风冷降温。2、LED采用恒流源的供电方式，不因LED随温度上升引起电流增加，防止PN结恶性升温，或两种方法并用。实践证明，用于大功率LED灯（如广告背景灯、街灯），确实是行之有效的措施。但当LED灯进入寻常百姓家就碰到如下问题了：散热板，风冷能否集约在一个普通灯头的空间；采用集成电路或诸多元器件组成的恒流源电路，它的寿命和可靠性不取决LED，而取决整个系统的某块“短板”；.与荧光节能灯相比，有没有吸引眼球的价格。
     华巨电子另辟蹊径，采用具有正温度系数的热敏电阻与负温度特性的LED串联，组成一个温度系数极小电阻型负栽。一旦工作电压确定后，串联回路中的电流，将不会随温度变化而变化，通俗地说，当LED随温度升高电流增加时，热敏电阻也随温度升高，电阻变大，阻止了回路电流上升，当LED随温度下降，电流减小时，热敏电阻也随温度下降电阻变小，阻止了回路电流的减少。如匹配得当，当环境温度在-40℃~85℃范围内变化时，LED的最佳工作电流不会明显变化，见图一电流曲线Ⅱ。（串入热敏电阻的电流曲线Ⅱ，与没有串入热敏电阻的电流曲线Ⅰ对照图）从图一可以看到，采用热敏电阻温度补偿方法与集成电路等元件组成的恒流源相比，有着异曲同工之处，但最大的差异是用一种元件就解决了LED的恒流问题，其价格、体积、寿命等优势也不言而喻。

   正温度热敏电阻WMZLED，是南京华巨电子有限公司专为LED应用研制。

常用规格见表一.

说明：其中A型C型相对B型价格更便宜

一、WMZLED-A20在20mA恒流源中和WMZLED-A30在30mA恒流源中的应用原理

由一只WMZLED-A20与五只LED（20mA）串联组成一个标准单元，它的恒流电流20mA，工作电压U=VR＋5×VF＝3V+5×3.4V＝20.0V.。3V是WMZLED-A20在25℃时的压降，3.4V是LED的正向导通电压VF（或2.8-4.2V）。当环境温度每升1℃时，5只串联的LED VF下降2mV×5＝10mV；5A20的压降升高10mV，保持了串联回路的总电流不变，它的恒流特性见图一电流曲线Ⅱ。与一般恒流源相比它有不怕负载开路的优点，也不怕负载短路，当短接5个LED后,回路电流急剧上升，引起WMZLED温升，WMZLED阻值迅速增大，有效阻止电流继续上升，反复实验，负载短路后，短路电流由130mA迅速　下降到60mA的稳定值，如在电源的额定范围内，不会损坏电源。由多个5A20标准单元的串联组合，可获得相应的LED的数量，及工作电压，如用12个标准单元相串联的电路，可支持60个LED灯，工作电压可接近220V。WMZLED-A30应用方法与WMZLED-A20的应用方法相同，只是WMZLED-A30能够驱动电流更大的30mA的LED。

二、WMZLED-B100在100mA恒流源中、WMZLED-B300在300mA恒流源中、WMZLED-B350在350mA恒流源中的应用原理

由一只WMZLED-B100与五只并联的LED(20mA)串联组成一个标准单元，它的恒流电流100mA,工作电压U=VR＋VF＝0.65V+3.4V=4.05V，0.65V是WMZLED-B100 电阻25℃时的压降，3.4V是LED的正向导通电压（或2.8V-4.2V），当环境温度每升1℃，LEDVF下降2mV，5B100压降升高2mV，保持了串联回路内的总电流不变，它的恒流特性見图二,电流Ⅱ。它有不怕负载短路的特点，反复实验，当短接5个LED后，短路电流由600mA迅速下降到280mA稳定值。要增添LED的只数,可用多个5B100标准单元的并联组合,要提高工作电压,可用多个5B100标准单元的串联组合.如由3个5B100标准单元串联，可支持15个LED，工作电压U＝3×4.05V＝12.15V。WMZLED-B300与WMZ-B350与WMZLED-B300与15只20mA的LED并联或者并联10只的30mA的LED。C300的工作电压U=VR＋VF＝0.50V+VF，,B350的工作电压U=VR＋VF＝0.50V+VF，VF为LED的正向导通电压（或2.8V-4.2V）

图2

     WMZLED LED恒流源补偿热敏电阻为了满足要求可以串联使用，或者并联使用。如下图所示。

WMZLED的电流过补偿保护特性

热敏电阻WMZLED还具有电流过补偿特性，即热敏电阻的正温变化率大于发光管的负温效应成为过补偿，图3所示是一条随温度上升而减少的下陡曲线。这一点与LED的另一典型特性是一致的，即允许电流在40℃后随温度上升相应减少，使LED的功耗控制在额定范围内，确保LED的最长寿命。WMZLED电流过补偿保护特性，正好可以满足LED对电流的要求，这也是一般的LED恒流源不具备的。

过补偿保护应用在以下几处更显优势：1.全年或每天环境温差大，如室外照明的街灯、广告灯、车灯；2.低电压大电流LED灯（WMZLED-B100具有低内阻、小压降）；3.价高的大功率LED单个保护。

WMZLED过补偿保护特性的典型应用电路接法见图4，与标准单元串联一个相同型号的WMZLED热敏电阻，即可发挥过补偿作用，如果增加2个或3个WMZLED热敏电阻会加深补偿作用，但如果实偿太深，常温下LED电流地低，会影响发光效率。我们可以通过实验，选出保护功能与发光效率兼顾的最佳方案。下图为，采用2R和3R的电流温度对照图。

过补偿电流温度曲线见上图

不带恒流补偿电阻与带恒流补偿电阻温度电流曲线见上图

该电流特性正好满足了LED在40℃以上电流相应的减少，使LED的功耗在而定的范围内，确保最长寿命。

应用问答

问1、用单元电路进行积木式组合时对电路的要求。

答：   由N个单元电路串联后的工作电压之和，确定直流电源的输出电压，由N路单元电路的电流之和，确定直流电源的输出电流，如采用输入电压有较大变化的220V AC/DC转换的直流电源，请考虑稳压措施。

问2、WMZLED单元电路中的LED数目能否增减，会影响恒流特性吗？

  答： 型号WMZLED-A20 WMZLED指驱动型正温热敏点电阻，A指串联，20指20mA，这是最佳组合，如串联3只或4只LED恒流曲线是一条下陡的曲线（过补偿曲线）完全可以应用；如串联6只或7只LED恒流曲线是一条上翘的曲线（欠补偿曲线），组合后进行检测，如在高温80℃时，回路电流不超过25mA LED的最大值仍然可以用，新组合单元的工作电压U=3V+VFXN工作电流20mA。

型号WMZLED-B100 WMZLED指驱动型正温热敏点电阻，B指并联，100指100mA，这是最佳组合，如并联3只或4只LED恒流曲线是一条下陡的曲线（过补偿曲线）完全可以应用；如并联6只或7只LED恒流曲线是一条上翘的曲线（欠补偿曲线），组合后进行试验检测，回路电流在高温80℃时还在额定值内 仍然可用，新组合单元的工作电压这样确定，用可调式直流电源接入新组成的单元电路，将回路的电流调到最佳值（N个LED电流值之和），对应的电压即工作电压U。

问3、采用标准直流电源24V、12V、9V、4.5V时如何组和应用

答：原则上先考虑单元电路的串联个数，后选择LED的VF电压。

     例1 12V电源：应采用3个WMZLED-B100单元电路串联，单元电路典压为12V/3=4V,4V-0.65V(B100的压降)=3.35V，应选用3.3V或者3.4V的LED（该方也法适用于24V电源）。

     例2 4.5V电源：应采用1个WMZLED-B100单元电路串联，单元电路典压为4.5V-0.65V(B100的压降)=3.85V，应选用3.8V或者3.9V的LED（该方法适也用于9V电源）。

问4、 4.5V电源和VF=3.4V的LED有没有选择的余地？如何组合？

     答：应采用1个WMZLED-B100单元电路，它的工作电压为3.4+0.65V(B100的压降)=4.05V，在串联上一个单独的WMZLED-B100电阻，总电压为4.05+0.65V(B100的压降)=4.7V，完全可以接入4.5V标准电源，它的恒流曲线是一条下陡的曲线（过补偿曲线）完全可以应用。（参见图3过补偿曲线）

 问5、组合后的LED灯如何测试它的效果？

     答：采用热敏电阻补偿法的LED恒流源，具有电路简洁，组合方便，适用于各种需求。应用中的检测方法也很简单，只用一支电流表串在回路中，在常温20℃∽30℃时调好最佳工作电流（20mA或者30mA），并做好记录，在低温-40℃记下电流值，在高温80℃寄下电流值，三点温度对比一般电流误差值在10%以内，即为合格。利用温度表、冰箱、暖风机或者电吹风就可以把制作好的LED灯性能进行检验，该应用组合变化无穷，可自我鉴定，相信你会把它应用的更好

 问6、如何在市电220V中直接使用WMZLED热敏电阻对LED进行恒流控制？

     答：如果电网电压波动不超过7%，即可不使用稳压电路，超过7%就要进行稳压处理，成本将大大增加。

1.按照下图接好电路，用万用表mA档串入电流校测点中，接通220V市电，串联回路电流应在18-22MA时即合格,如偏差较大如15MA和25MA,是因所选用的LED电压差异,可在最后一组单元里增、减LED数量,达到20MA左右的额定值。

2.用调压器将220V升至235V(220VX1.07倍),串联回路电流不应大于25mA,如大于25mA,应增加LED题数,直至将电流降到25mA以下。

3.LED可以脉动电流驱动发光,不会产生频闪现象,不需用电容滤波,不用电容可防止因电容击穿造成短路故障。

4.制成产品后,可用电热吹风,温度计升温到80℃观察电流变化,不大于25MA即合格.

图3

一、LED的220V交流供电方案

一、4W LED灯220V交流供电的基本电路

图4

图四LED灯220V交流供电的基本电路，220V经1A桥式整流后，接入由热敏电阻A20和5只LED/20mA组成的单元电路，共计12组，计算12组的工作电压＝(3V+3.3V×5)×12＝234V，(式中3V是恒流用5A20的压降，3.3V是LED的电压)，计算电压大于220V，可放心接入220V整流电源，接入后回路电流应在18~20mA之间，因LED的电压离散性较大，在3.0V~3.6V之间，如检测回路电流大于20mA，可增添一只LED或一只5A20电阻，将电流降下来，反之可减去一只LED，将电流升上去。该LED灯实耗功率4.5W，其中用作恒流的12只A20，共耗用0.72W，直接用于发光的60只LED，共耗用3.78W，电源转换效率达84%。整组灯亮度接近8W荧光灯。本方案基本电路简单，可靠，高效，具有实用性。

关于220V桥式整流后未按常规并联虑波电介电容的说明：
1、LED可用脉动电流驱动发光,桥式整流后的电流是每秒100个连续正弦波，过零时间非常短，不会感觉有频闪现。
2、并联电容后，虽对输出电流起平滑滤波作用，但对输出电压有1.1~1.4倍的提升作用，并联电容量的大小,和接入负载的大小等因素,使提升后的电压值很难正确计算，电路的、满载出电压也变化较大，与LED的工作电压较难配匹。
3、电介电容常处于冲电放态状，其寿命远远低于LED，是一块致命的短板，在电子荧光灯的故障中,电容击穿最属常见，综合以上原因，不用为宜。

   关于未采用防瞬间高压和市电过压保护措施的说明：

1、瞬间高压有两类：操作浪涌、感应雷浪涌。采用热敏电阻补偿的LED电路是个电阻型负载,不是容性或感性负载，在操作时不会产生浪涌电压，无需采取保护措施,本驱动电路自身不会产生电磁噪声(采用AC/DC开关电源供电除外,见图五,图六)，也不受电磁干拢,是个绿色光源，它频繁开关不会降低使用寿命(荧光灯就远不能相及)。防止供电线路感应雷浪涌的措施，一般常用氧化锌压敏电阻保护，实际上要匹配好相应等级的压敏电阻较困难，需用专业手段检测效果，所以笔者没有采用，由电网安全系统去考虑。

2、市电220V充许有±7%波动，即204V~236V范围内变化，当电压低于220V时，LED是安全的，当高于220V时，笔者对图一电路做过反复试验，用调压器将220V提升到250V(提升13.6%)，回路电流实测25mA，在LED的充许范围内，还是安全的，过电压大于250V时，因考虑防范成本太大，也由电网安全系统去考虑。总之，驱动电路不应成为制约价格的瓶颈，不要研发成家电，LED灯要走平民化线。

二、 LED调光台灯、杯灯

如将图4电路稍作改变，变成LED直流调光灯,见下图5

图5

晶体管三极管13002与220K电位器(带开关)组合成调光电阻，当灯全亮时，回路电流20mA，13002导通(压降0.7v)时近无功耗，当灯半亮时10mA，13002耗0.34W，当灯低亮时5mA，13002耗0.26W，该电路简单可靠，调光效果好,制作成本极低。如家中有白织灯调光台灯，按图6线路图接法，无需改动双向可控硅调光电路，就可变成LED交流调光灯，更节电。实样见照片1.

图6

照片1

LED是冷光源,可选用色彩缤纷的塑料口杯、咖啡杯当灯罩，做成情调各异的装饰杯灯、筒灯、台灯、床头灯，另取聚乙烯塑料瓶盖、碗盖或废旧碟片，剪成与灯罩相配的形状,作电路板用，LED排例时用针穿孔定位，将两脚插入，在反面焊接，连成电路即可。做杯灯、筒灯建议选用30度角聚光LED，有定向投光效果，做台灯、床头灯宜选用漫射光LED，如草帽灯,食人鱼,光线柔和。

三、LED日光灯、顶灯

做个室内日光灯或顶灯按图4电路，60只LED相当8W荧光灯的亮度，明显不够，如并联成二路，用120只LED，可相当16w荧光灯。并联成三路，用180只LED，可相当25W荧光灯，以此类推。因用市电220V直接整流输出，电源内阻极小，可并联任意路灯不会引起整流输出电压变化，仅需考虑整流管的承受电流。也可以不增加并联路数，选用30mA的高亮LED(如食人鱼)或0.3W/100mA的LED，来达到提高亮度的需求。表一例出多种WMZLED单元电路，用积木式组合，满足各种需求的LED灯。当顶灯的荧光灯管或电子镇流器坏了，可以借壳换个长寿的LED芯，应是个不错的办法。

四、大功率LED路灯、庭灯

做个60W LED路灯、庭灯见图7。

图7

选用WMZLED-B300（B350）与1W/300mA（350mA）的LED组成的单元电路，共60组，计算串联后的工作电压U＝(0.5V+3.4V)×60＝234V,(式中0.5V是恒流用C300的压降,3.4V是1W LED的电压),计算电压大于220V，可接入桥式整流电源，接入后检则回路电流，应在260~280mA为宜，再将电压提升到250V时,观察电流应不大于320mA，若偏离较大，可增、减单元电路个数获得最佳电流。WMZLED-B300(B350)热敏电阻专为1W/300mA(350mA) LED恒流没计，25℃时,电流通过它时产生0.5V压降，当温度上升，阻值变大，压降随之上升+2mV/℃，刚好补偿LED的-2mV/℃，使回路电流不因温度升降，始终恒定在300mA以下,考虑室外的环境恶劣，电路中增加电阻R和一个双金属片热保护器组成的热保护电路，热保护器型号选用TP1(或17AM)，要求额定电压250V，额定电流2.5A，带常闭触点一组，触点断开温度根据LED芯片的耐温度选择，例如进口LED耐温120℃的芯片己出现，一般芯片选择保护器的断开温度80℃(或85℃)，TP1的复位温度是低于断开温度20℃，当灯具内温度上升到80℃，常闭触点断开，R接入串联回路，限流开始，R的阻值选150Ω/5w时，回路电流降至175mA左右,选200Ω/7w时，回路电流降至160mA,左右，可按实际情况选择R的阻值。限流开始后，灯具壳体温度随之下降，当温度下降到60℃以下时，常闭触点复位，R被短路，退出限流。保护器解决了恒流源无法解决的矛盾，恒流源虽能将LED的电流恒定在安全范围内，但由于环境恶劣或灯具散热状况不良，常引起高热不退,长时工作在80℃以上温区，也会引起LED光衰，当LED路灯未采取强冷措施时，这办法很实用,优点是简单可靠，低成本(TP1双金属热保护器2~3元/个)，缺点是以降底亮度保护LED的安全，如果灯具有空间，利用热保护器的常开触点，驱动微型风扇排热降温，效果更好。
    60W LED灯的制作需注意,,WMZLED-B300电阻是无引线贴片式，与LED的连接必须是在同一面散热基板上，焊在LED引出电极上，直接敏感每只LED的温升，恒流效果好，温度保护器TP1可贴在散热基板正面或反面，见照片2。

照片2

  做个180W的LED街灯，可选用C350与3W/700mA大功率LED的单元电路组合。

五、大功率LED舞台调光灯D 

  给60W或180W LED灯加个双向可控硅交流调光电路(见图三交流调光)，就成为舞台调光专用灯，LED除选白光，根据舞台需要，选用红光、绿光、黄光，交流调光器在开关电器市场上能买到成品，名称叫调速调光开关(15元/个)， 500W 250V 它采用4A/400V的双向可控硅，完全可胜任。

六、选用开关电源驱动LED 

 220V可采用AC/DC开关电源降压后驱动大功率LED灯，它转换效率高，体积小，恒压输出，是低压驱动大功率LED灯常用方案。图8是二只C350并联后与3W/700mA LED组成的单元电路,3W LED电压应选3.5V，三组单元电路串联后的工作电压U＝(0.5V+3.5V)×3＝12V。

图8

图9的开关电源是一款摩托罗拉手机充电器,交流输入100V~250V，直流输出4.4V 1.1A可驱动三路由2只C300串联后与1W/300mA  LED组成的单元电路,LED电压选3.5V，工作电压＝0.5V×2+3.5V＝4.5V。

图9

220V也可采用变压器降压整流后驱动大功率LED灯，应用见图七

图10

变压器降压效率低，体积大，电源内阻大，3W6V的变压器，整流后输出电压空载时5.0V左右，满载时4.0V左右，空满载电压变化大，与LED工作电压不易匹配，因简单可靠，有时也选用。

二、LED的电池供电方案

在电池供电的照明领域里，如车船照明灯、信号灯、应急灯、头灯、手电及太阳能街灯，LED己成功地替代了白炽灯、荧光灯、氙灯，它的驱动电路多采用LED专用恒流集成电路，因厂商的专用设计，给研发制作多样化的LED灯带来了局限，我们选用三端稳压集成电路与WMZLED的组合，给研发制作LED灯扩展了空间，节约了成本。

 一、LED车船照明灯、应 急 灯、太阳能路灯

  图11是LED车船照明灯、应急灯的基本电路。

图11

     采用24V充电电池，LM317三端可调稳压集成块，A30单元电路12路并联(共用30mA高亮LED60颗)，制成后的LED灯亮度接近15W荧光灯。计算5A30单元电路的工作电压U＝3V+3.3V×5＝19.5V，调正R2阻值，将LM317输出电压调到19.5V后，将LED接入,此时总电流应在350~360mA（30mA×12），因LED的电压值差异，电流若偏离较大，再微调R2将总电流调到360mA内，R2调正完毕防上变动，需用相同值的固定电阻替。.LM317最大输出电流1.5A，不带散热板时耗散功率2W，带200×200×4mm散热板可达15W，LM317是压降型稳压块，所以输入与输出的压差尽量要小，功耗不能大于额定值，计算图八电路的功耗，假设24V电池充电后最大值28V，LM317输出电压最小值18V，压差10V,总电流0.36A，则功耗＝10V×0.36A＝3.6W，大于LM317不带散热板的功耗2W,此时应考虑安装散热器。LM317内部有过热、过流保护，安全可靠，易购，价格又低(0.6~0.8元/片)，是广大电路设计者喜爱选用的三端稳压器之一.

  图12是输出电流达3A的LM317的扩流电路。

图12

 用24V蓄电池供电,15只3W/LED组成的45w大功率LED照明灯，调正R2使输出总电流2100mA（700mA×30），热保护器TP1的常开触点与微型风扇组成自动风冷装置。

     图13是LM317输出100V.1A的稳压电路。

图13

 虽然厂商手册标明LM317的最大输入电压37V，但只要保持输入与输出的压差在10V以内，而且WMZLED与LED的组合后是电阻型负载，开,关时没有冲击电流，该电路是安全可靠的，二极管D是防电池极性反接保护，R2调正输出电压(接上负载后,也可以调正输出电流)，此电路应用于110V电池组供电，B300与LED/300mA单元电路组成的25W照明灯。  

图14是太阳能路灯应用电路。

图14

当有光照时，太阳能电池板通过太阳能路灯控制器，向12V蓄电池充电。夜晚，蓄电池通过控制器向LED灯提供12V的恒压电源。LED灯由3个B100单元电路串联组合，发光管选用20mA/3.3V，它的工作电压U＝(0.65V+3.3V)×3＝11.85V。按太阳能电池板的功率，及实际照明亮度的需求，可设计二路或多路LED灯的并联。                                              

二、 LED头灯、手电灯

图15是用于6V可充电电池供电的LED头灯,手电灯电路。 

图15

  采用LM1117-3.3v低压差三端稳压块，SOT-223封装(贴片型)，价格低廉(0.6~0.8元/片)，输出电流300mA时,无需安装散热器.，在接地端串入可调电阻R2成为可调式稳压电路，R2值从100Ω~240Ω范围内选择，输出电压可在3.5V~4.1V内相应变化，刚好满足各种LED的电压需求，C300与1W/LED的单元电路用来作远光照射，5B100与5只20mA/LED作近光照射，电路板实物见照片3。

照片3

 图16是用于3.6V的.锂电池、镍氢电池或4V干式铅蓄电池供电的LED手电筒电路。

图16

     选用20mA/3.0V(或3.4V)的LED与5B100组成的单元电路,与电源电压3.6V(或4.0V)匹配。

三、 LED 汽车车灯

     以上LM317、LM1117属压降型DC/DC转换，在输入与输出压差较小时首选应用，但压差越大，转换效率越低，此时应选用开关型DC/DC转换电路，34063是一块通用、易购、价廉(0.60~0.80元/片)的开关升、降压集成电路，外围电路元件较少，见图17

 图17

    用于汽车LED车灯，输入电压12V，输出电压1.25~8V可调，最大输出电流700mA，选用1W 300mA的LED，按亮度需要可从1颗LED、2颗LED、4颗LED三种组合中任选。选用红光,黄光,白光LED，分别可做成汽车尾灯、转向灯、侧灯。选择组合2、3时,计算工作电压＝2×（0.5V＋VF}，调正R2的阻值将输出电压调到相应计算电压值(空载)，接入负载后(满载)，再加大R2的阻值，将回路电流微调到280~300mA，选择组合3时，应将电流微调到560~600mA。R2调正好后，防止阻值变动，应用固定电阻替代。

总之，用热敏电阻补偿法是众多LED恒流驱动技木中比较可靠，实用，价廉的方法之一，相信你在实践时会应用得更好。

三、LED显示屏防光衰的应用

大型LED数字显示屏、点阵显示屏的光衰现象，一直是使用过程中的维护难题，除采用风冷降温，LED还必需采用恒流措施。由1个或多个LED组成的像素点（或称像素管、模块），在计算机系统控制下交替点亮，它的负载是动态的，采用IC集成电路恒流源不能与它匹配。采用MZD热敏电阻来解决，不需改动原电路结构，只要在每个像素点（像素管,模块）前或后，串一只WMZLED热敏电阻，补偿成电阻型“灯泡”，就方便、经济地解决了LED显示屏光衰现象。根据像素点的LED的电流及串，并联只数，来选择WMZLED。如像素管是由4~6个LED/18~20mA串联组成,可用一只WMZLED-A20热敏电阻串在该回路内,当环境温度在－40℃~120℃变化时,LED像素管电流始终维持在18~20mA.，有效地防止了LED的光衰,并且A20热敏电阻的功耗小于60毫瓦。

图18  LED数字显示器

 如LED像素模块是100mA,可用一只WMZLED-B100串入回路.如模块是200mA,可用二只B100并联后串入回路,B100功耗小于65毫瓦。

图十五  LED点阵显示屏

     总之，WMZLED热敏电阻在LED大型显示屏中防光哀的应用，是一项LED驱动技术的创新，无需复杂检测手段，先动手做一个像素管，用温度计，电流表，烘箱或暖风器，你就可以实践证明它的效果。  

关于LED光源应用的简介：

         LED照明行业是一个新兴的行业，它以其独特的优点深受人们的青睐。如今在光电工程中，提高光效，节约能源和高可靠性已经成为人们共同追求的目的。我们在讨论和使用LED光源时，都会想到LED的寿命长、节约能源、亮度高等特点。也正是因为如此LED光源才倍受欢迎。LED光源虽有以上优点，却并不如人们所说的那么神奇。只有给其配上合适、高效的LED电源、合理的电路设计、完善的防静电措施、正确的安装工艺才能充分发挥和利用LED光源的以上优点。下面我就LED光源在工程应用中的一些常识做简单的介绍，供大家参考。

二、LED寿命的理解

    LED的使用寿命，一般认为在理想状态下有10万小时。实际在使用过程中其光强会随使用时间的推移逐渐衰减，即电能转化为光能的效率逐渐降低。我们能真正使用的有效光强范围应在其衰减到初始光强的70%以上时，寿命是否可以定义为光效逐渐降低至

70%的时间段。目前还没有明确的国家标准用来衡量。而且LED的使用寿命与其芯片的质量和封装技术、工艺直接相关，据某LED封装厂的试验数据有些芯片在20mA条件下连续点亮4000小时后其光亮度衰减已达50%。但是随着技术、工艺的提高，光衰时间越来越缓慢，即寿命也越长。

三、LED的节能及可靠性

    LED是电流控制元件，通过流过的电流，直接将电能转变为光能，故也称光电转换器。因其不存在摩擦损耗和机械损耗，所以在节能方面比一般的光源的效率高，但是LED光源并不能像一般的普通光源一样可以直接使用电网电压，它必须配置一个电压转换装置，提供满足其额定的电压、电流，才能正常使用，即LED专用电源。但是各种不同的LED电源其性能和转换效率各不相同，所以选择合适、高效的LED专用电源，才能真正体现LED光源高效特性。因为低效率的LED电源本身就需要消耗大量电能，在配合LED的使用过程中根本就体现不出LED的高效节能特性。而且LED电源也必须是高可靠性电源，才能使LED光源系统长寿命。