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本帖最后由 s3ce738 于 2015-10-25 12:04 编辑 本人电工，养草小白，本文只介绍LED的驱动方法，不讨论LED光谱及LED是否适合养草。 LED也称为“场致发光二极管”，是二极管的一种，特性上与普通二极管相似，只是“势垒电压”不同。 LED在标称电流I下工作，LED两端的电压为LED的工作电压V，此电压也称为'PN结电压'或“PN结势垒电压”或“势垒电压”。由于二极管的特性，此电压会随着温度（PN结温度）的上升而下降。 由于工艺条件的限制，LED在制造过程中，每个LED的“势垒电压”并不相同，这就是为什么LED应该采用恒流进行驱动。通常，一个照明灯，采用多个LED组成，因此，也就涉及到如何更合理的驱动这些LED灯。 根据初中物理知识，并联电路中，端电压相同，电流由负载决定；串联的电压中，每个负载的电流相同，端电压是每个负载电压的算术和。 对于数量（20个以下）较少的LED而言，驱动较为简单，可以直接将LED串联，并采用恒流电流驱动即可。 当LED数量（超过20个）较多时，如果也采用串联的电路方式，会使得端电压很高。如：将54颗白光LED（通常单个白光LED的势垒电压在3.0~3.6V之间）串联，并用恒流源供电，则负载的端电压将达到160V以上。对于水族的照明而言，若没有处理好绝缘问题，将可能导致触电的风险。 因此，对于绝大多数DIY的朋友，常采用“混联”的电路形式。即，先将多个LED串联得到1路，再将x路进行并联，然后采用恒流电源进行驱动。从前文的结论上看，由于LED的势垒电压不同，而采用此种电路工作方式，此时，总电流等于恒流电源的电流。但每个支路的电流并不一定相等，甚至相差较大。这就造成了有一些支路的电流超过额定电流，造成过驱动；有一些支路的电流小于额定电流，发光不足。 因此，并非理想的驱动方式。对于此种电路组成，一种简单的做法。在每个支路上，串联一个电阻进行限流，采用恒压电源驱动，但同时由于电阻的发热，也导致效率下降。散热的设计上更加复杂。 常见的7020灯条，采用3个LED一组，串联一颗33欧的电阻，并使用12V恒压电源供电。 假设每个LED电压为3.1V，则电阻上电压为2.7V。相当于有约22.5%的功率，白白浪费在电阻上面。由于电阻消耗能量后，完全转化为热量；而LED消耗的能量有一部份转化为热量，一部份转化为光；因此，一颗电阻所带来的热量，远远超过1颗LED产生的热量。这对于散热来说，是一个巨大的问题。 最理想的驱动方式，每个支路采用一组恒流源进行驱动。但缺点是成本偏高。 也可以采用简单的恒流电路进行驱动，同时采用恒压电源供电。 对于以上两种驱动方式，均可以任意选择LED的类型；比如，可以在回路中混合使用“红光”，“白光”，“蓝光”，“绿光”。 以下是我做的LED灯，采用最后一种驱动方式，配合MCU（单片机）。每个支路9颗LED串联，共6路，合计54颗，采用32V 2.5A的恒压电源供电，可以随意更换任意一颗LED（红，白，蓝，绿，黄均可）进行调色。同时，保证每个LED均采用恒流驱动。由于有MCU的加入，定时控制，模拟日出日落等功能都可以简单实现。 散热片：采用2片60*13*2CM的铝散热片拼接而成 不过，由于最近还没有时间编写MCU的程序，目前这些功能还未能完成。 待续…… |
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