低成本LED温度变化恒流源解决方案

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用热敏电阻解决LED因温度变化而不能恒流的方案，不能解决供电电压变化引起的LED电流变化，仅对LED电压比较恒定的情况下有效，供电电压波动10%以内，比如220Vac(200Vac~240Vac)，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。

1、WMZD系列LED温度补偿过流保护热敏电阻

    WMZD系列专门为LED照明做温度补偿的电阻，是专门针对LED照明出现的由于温度引起的LED PN结电压

VF下降，即-2mV/℃,称为PN结的负温效应。该特性在发光应用上是个致命的缺陷，直接影响到LED器件的

发光效率、发光亮度、发光色度。比如，常温25℃时LED最佳工作电流20mA，当环境温度升高到85℃时，

PN结电压VF下降,工作电流急剧增加到35mA～37mA,此时电流的增加并不会产生亮度的增加，称为亮度饱和

。更为严重的是，温度的上升，引起光谱波长的偏移，造成色差。如长时工作在此高温区还将引起器件老

化，发光亮度逐步衰减。同样，当环境温度下降至-40℃时，结电压VF上升，最佳工作电流将从20mA减小

到8mA~10mA，发光亮度也随电流的减少而降低，达不到应用场所所需的照度。
    为了避免上述特性带来的不足，一般在LED灯的相关产品上，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随温度上升引起使回生电流增加，防止PN结

恶性升温。或这两种方法并用。实践证明，这两种方法用于大功率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：散热板和风冷能否集成在一个普通灯

头的空间内；采用集成电路或诸多元器件组成的恒流源电路，它的寿命不取于LED，而取决整个系统的某

块“短板”；有没有吸引眼球的价格。用热敏电阻补偿法来解决LED恒流源问题，既经济又实用。
    我公司生产了一种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的电

阻型负载。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，热敏电阻也随温度下降电阻变小，阻止了回路电流的减少。如果匹配得当，当环境温

度在-40℃~85℃范围内变化，见图1。
2:应用:

从图1可见，采用热敏电阻温度补偿方法与采用集成电路等元件组成的恒源相比，热敏电阻温度补偿法只

用1个热敏电阻元件就可解决LED恒流源问题，其价格、体积、寿命等优势不言而喻。我们采用的这种正温

度热敏电阻WMZD，专为LED应用而研制的，其常用规格见表1，下面介绍一下该热敏电阻的应用特性。
20mA LED恒流源WMZD5A20的应用

  我们可以用1只WMZD5A20与5只LED（20mA）串联组成一个标准单元，它的LED恒流源电流20mA，工作电压

U=3V+5×3.4V=20.0V。3V是WMZD5A20电阻压降，3.4V是LED的正向导通电压(或2.8V~4.2V),它的恒流特性

见图1中的电流曲线II。