作业帮我制作的LED小台灯为什么LED灯泡都坏了呢?
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/05/11 03:36:45
我制作的LED小台灯为什么LED灯泡都坏了呢?
我用的是一个手机充电器，带的14个高亮度LED发光二极管，并联的，只有并联14个我用万用表量正好是3V左右，用了不到一年都灭了！
我是以为利用电源的内阻来降低电压呢！那还需要弄个3V的？稳压电路？加个稳压管就可以了吧？
我用的是一个手机充电器，带的14个高亮度LED发光二极管，并联的，只有并联14个我用万用表量正好是3V左右，用了不到一年都灭了！
我是以为利用电源的内阻来降低电压呢！那还需要弄个3V的？稳压电路？加个稳压管就可以了吧？
普通的高亮LED,额定电流只有20毫安,20个并联也不过是400毫安；
而普通的锂电池充电器在3伏输出时充电电流可达400毫安以上,甚至达到1000毫安!
也就是说：楼主制作的LED灯一直工作在超负荷的状态下,所以导致LED过早老化.而且,只有每损坏一颗LED,其他LED通过的电流就增加,更加剧损坏的过程……
于是,随着第一个LED的损坏,其他LED将接二连三地“前赴后继”……
要想用充电器作为电源使LED灯正常工作,设计时应按充电器最高电压输出（4.2伏）,使每一颗LED都工作在小于额定电流（20毫安）的环境下：
取每颗LED的工作电流为15毫安,总电流为210毫安；
取充电器最高电压4.2伏,LED正向电压降为2.7伏,则限流电阻应为：
(4.2-2.7)/0.21=7.1（欧姆）
取标准的电阻值为6.8Ω/1W的电阻.
核算：
总电流：(4.2-2.7)/6.8=220（毫安）；
每颗LED电流：220/14=15.7（毫安）,小于额定值,LED安全.
如果使用5伏电源（USB接口供电）,则每颗LED的电流为：
(5-2.7)/(6.8*14)=0.024（安）=24（毫安）——超过LED的额定电流,不安全.
须将限流电阻更换成至少为8.2Ω/1W的电阻,每颗LED的电流才不会超过20毫安.
用稳压电路给LED供电是不可靠的,因为LED适应的电压范围很小,而且很小的电压偏差就能影响LED的工作点,要么电流太小灯光太暗,要么电流太大很容易损坏LED……所以,LED的供电一般采用恒流电路,最简单的就是用电阻限流（当然效率就低了）.
再问： 你说的有点复杂，我也不怎么会算，我想简单地加一个10欧姆的电阻和3.3V的稳压管，（我那个高亮度LED是手电筒上的，手电筒的电池我测量是4.3V的，充电器标称是输出：5.2V,320mA）
再答： 小功率高亮LED的正常工作电压大约是2.7伏，所以用3.3伏的稳压管是不合适的，无论作降压用（串联）还是作限压用（并联）都是不行的。何况，稳压管的最大电流也不过是30毫安左右（耗散功率为100毫瓦的小功率稳压管），保护LED的作用非常有限——泥菩萨过河。 用10欧姆的电阻是可以的，不过，需要注意电阻的功率应足够大。 通过电阻的电流：I=(5.2-2.7)/10=0.25（A） 电阻的发热功率：P=0.25×(5.2-2.7)=0.625（W） 由此可见：电阻的发热量很大，因此最好选用2-3瓦的大电阻，还要提供良好的散热条件。
而普通的锂电池充电器在3伏输出时充电电流可达400毫安以上,甚至达到1000毫安!
也就是说：楼主制作的LED灯一直工作在超负荷的状态下,所以导致LED过早老化.而且,只有每损坏一颗LED,其他LED通过的电流就增加,更加剧损坏的过程……
于是,随着第一个LED的损坏,其他LED将接二连三地“前赴后继”……
要想用充电器作为电源使LED灯正常工作,设计时应按充电器最高电压输出（4.2伏）,使每一颗LED都工作在小于额定电流（20毫安）的环境下：
取每颗LED的工作电流为15毫安,总电流为210毫安；
取充电器最高电压4.2伏,LED正向电压降为2.7伏,则限流电阻应为：
(4.2-2.7)/0.21=7.1（欧姆）
取标准的电阻值为6.8Ω/1W的电阻.
核算：
总电流：(4.2-2.7)/6.8=220（毫安）；
每颗LED电流：220/14=15.7（毫安）,小于额定值,LED安全.
如果使用5伏电源（USB接口供电）,则每颗LED的电流为：
(5-2.7)/(6.8*14)=0.024（安）=24（毫安）——超过LED的额定电流,不安全.
须将限流电阻更换成至少为8.2Ω/1W的电阻,每颗LED的电流才不会超过20毫安.
用稳压电路给LED供电是不可靠的,因为LED适应的电压范围很小,而且很小的电压偏差就能影响LED的工作点,要么电流太小灯光太暗,要么电流太大很容易损坏LED……所以,LED的供电一般采用恒流电路,最简单的就是用电阻限流（当然效率就低了）.
再问： 你说的有点复杂，我也不怎么会算，我想简单地加一个10欧姆的电阻和3.3V的稳压管，（我那个高亮度LED是手电筒上的，手电筒的电池我测量是4.3V的，充电器标称是输出：5.2V,320mA）
再答： 小功率高亮LED的正常工作电压大约是2.7伏，所以用3.3伏的稳压管是不合适的，无论作降压用（串联）还是作限压用（并联）都是不行的。何况，稳压管的最大电流也不过是30毫安左右（耗散功率为100毫瓦的小功率稳压管），保护LED的作用非常有限——泥菩萨过河。 用10欧姆的电阻是可以的，不过，需要注意电阻的功率应足够大。 通过电阻的电流：I=(5.2-2.7)/10=0.25（A） 电阻的发热功率：P=0.25×(5.2-2.7)=0.625（W） 由此可见：电阻的发热量很大，因此最好选用2-3瓦的大电阻，还要提供良好的散热条件。
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