三色发光二极管原理图 led三色调光的概念

　　本文主要是关于三色发光二极管的相关介绍，并着重阐述了三色发光二极管的原理图及其概念。

　　三色LED的概念

　　三色LED由两个不同颜色的管芯组成，有共阳、共阴接法，故为散引脚。当两个管芯各自亮时呈现两色，当两个管芯一起亮时则为混色，所以称为三色LED。

　　三色发光二极管是将3种不同颜色的LTC4151CMS%23PBF管芯封装在一起，也分为共阴极和共阳极两种。

　　三色发光二极管接线图

　　共阴极4个引脚的三色发光二极管内部结构如图4-52所示，3种发光颜色（如红、蓝、绿三色）的管芯负极连接在一起。4个引脚中，1脚为绿色发光二极管的正极，2脚为蓝色发光二极管的正极，3脚为公共负极，4脚为红色发光二极管的正极。使用时，公共负极3脚接地，其余引脚按需要接入工作电压即可。

　　

　　带阻发光二极管

　　带阻发光二极管又称电压型发光二极管，其电路结构如图4-54所示。带阻发光二极管已将限流电阻做到了发光二极管内，只要接入规定的直流电压即可发光。

　　

　　

　　浅谈led三色调光

　　led三色调光就是RBG 三种颜色的反光粉，当调整LED的驱动电流时，LED 的颜色会随变化。配合控制器后可以调整任意颜色，并且支持编程的， 这个一般用在LED 洗墙灯和LED 灯条上。

　　作为一种光源，调光是很重要的。不仅是为了在家居中得到一个更舒适的环境，在今天来说，减少不必要的电光线，以进一步实现节能减排的目的是更加重要的一件事。而且对于LED光源来说，调光也是比其他荧光灯、节能灯、高压钠灯等更容易实现，所以更应该在各种类型的LED灯具中加上调光的功能。

　　一、用调正向电流的方法来调亮度 

　　    要改变LED的亮度，是很容易实现的。首先想到的是改变它的驱动电流，因为LED的亮度是几乎和它的驱动电流直接成正比关系。图1中显示了Cree公司的XLampXP-G的输出相对光强和正向电流的关系。

　　

　　由图中可知，假如以350mA时的光输出作为100%，那么200mA时的光输出就大约是60%，100mA时大约是25%.所以调电流可以很容易实现亮度的调节。     

        1.1调节正向电流的方法 

　　    调节LED的电流最简单的方法就是改变和LED负载串联的电流检测电阻（图2a），几乎所有DC-DC恒流芯片都有一个检测电流的接口，是检测到的电压和芯片内部的参考电压比较，来控制电流的恒定。但是这个检测电阻的值通常很小，只有零点几欧，如果要在墙上装一个零点几欧的电位器来调节电流是不大可能的，因为引线电阻也会有零点几欧了。所以有些芯片提供一个控制电压接口，改变输入的控制电压就可以改变其输出恒流值。例如凌特公司的LT3478（图2b）只要改变R1和R2的比值，也可以改变其输出的恒流值。

　　

　　图2、输出恒流值的调节 

　　1.2调正向电流会使色谱偏移 

　　    然而用调正向电流的方法来调亮度会产生一个问题，那就是在调亮度的同时也会改变它的光谱和色温。因为目前白光LED都是用兰光LED激发黄色荧光粉而产生，当正向电流减小时，蓝光LED亮度增加而黄色荧光粉的厚度并没有按比例减薄，从而使其光谱的主波长增长，具体实例如图3所示。

　　

　　当正向电流为350mA时，主波长为545.8nm;当正向电流减小为200mA时，主波长为548.6nm;当正向电流减小为100mA时，主波长为550.2nm。     正向电流的改变也会引起色温的变化（图4）。

　　

　　当正向电流为350mA时，主波长为545.8nm;当正向电流减小为200mA时，主波长为548.6nm;当正向电流减小为100mA时，主波长为550.2nm。     正向电流的改变也会引起色温的变化（图4）。 

　　图4、白光LED的色温和正向电流的关系 

　　由图4可知，当正向电流为350mA时，色温为5734K，而正向电流增加到350mA时，色温就偏移到5636K.电流再进一步减小时，色温会向暖色变化。 

　　当然这些问题在一般的实际照明中可能不算是一个大问题。然而在采用RGB的LED系统中，就会引起彩色的偏移，而人眼对彩色的偏差是十分敏感的，因此也是不能允许的。     

       1.3调电流会产生使恒流源无法工作的严重问题 

　　    然而在具体实现中，用调正向电流的方法来调光可能会产生一个更为严重的问题。     我们知道LED通常是用DC-DC的恒流驱动电源来驱动的，而这类恒流驱动源通常分为升压型或降压型两种（当然还有升降压型，但由于效率低、价钱贵而不常用）。究竟采用升压型还是降压型是由电源电压和LED负载电压之间的关系决定的。假如电源电压低于负载电压就采用升压型；假如电源电压高于负载电压就采用降压型。而LED的正向电压是由其正向电流决定的。从LED的伏安特性（图5）可知，正向电流的变化会引起正向电压的相应变化，确切地说，正向电流的减小也会引起正向电压的减小。所以在把电流调低的时候，LED的正向电压也就跟着降低。这就会改变电源电压和负载电压之间的关系。

　　

　　图5、LED的伏安特性 

　　例如，在一个输入为24V的LED灯具中，采用了8颗1W的大功率LED串联起来。在正向电流为350mA时，每个LED的正向电压是3.3V.那么8颗串联就是26.4V，比输入电压高。所以应该采用升压型恒流源。但是，为了要调光，把电流降到100mA，这时候的正向电压只有2.8V，8颗串联为22.4V，负载电压就变成低于电源电压。这样升压型恒流源就根本无法工作，而应该采用降压型。对于一个升压型的恒流源一定要它工作于降压是不行的，最后LED就会出现闪烁现象。实际上，只要是采用了升压型恒流源，在用调正向电流调光时，只要调到很低的亮度几乎一定会产生闪烁现象。因为那时候的LED负载电压一定是低于电源电压。很多人因为不了解其中的问题，还总要去从调光的电路里去找问题，那是徒劳无益的。     采用降压型恒流源问题会少一些，因为如果本来电源电压高于负载电压，当亮度是往低调，负载电压是降低的，所以还是需要降压型恒流源。但是如果调到非常低的正向电流，LED的负载电压也变得很低，那时候降压比非常大，也可能超出了这种降压型恒流源的正常工作范围，也会使它无法工作而产生闪烁。

　　

　　

　　图6、降压型恒流源的效率和降压比的关系 

　　图中的输入电压为35V，输出电流为2A，当输出电压为30V时，效率可以高达97.8%.但是当输出电压降低到20V时，效率就降为96%;当输出电压降低为10V时，效率就降低为92%.在这三种情况下，尽管其输出功率依次为60W，40W和20W，但是其损耗功率却依次为1.2W，1.6W，1.6W.后两种情况下功耗增大了33%.假如恒流模块的散热系统设计得非常临界，增加33%的耗散功率就有可能会使芯片的结温升高，以致发生过温保护而无法工作，严重时也有可能使芯片烧毁。 

　　    1.5调节正向电流无法得到精确调光 

　　    因为正向电流和光输出并不是完全正比关系，而且不同的LED会有不同的正向电流和光输出关系曲线。所以用调节正向电流的方法很难实现精确的光输出控制。

　　结语

　　关于三色发光二极管的相关介绍就到这了，如有不足之处欢迎指正。