吉時利電源2260B系列在高功率LED的應(yīng)用

同傳統(tǒng)白熾燈和熒光燈相比，發(fā)光二極管(LED)因具有多種優(yōu)勢，正迅速成為備受青睞的照明光源。例如，LED壽命更長，效率更高，功耗更低，不含汞，環(huán)境友好。

白熾燈的燈絲是由電阻制成的，它受熱時發(fā)光，從而實現(xiàn)照明。與之不同的是，LED是二端口半導(dǎo)體器件，當(dāng)電流流經(jīng)二極管時會發(fā)出可見光。二極管在正向偏置工作區(qū)特性電壓（Vd）處導(dǎo)通，此時電子雪崩與電子 空穴開始復(fù)合。LED的一個特性是：在電子和空穴復(fù)合期間，將以光的形式釋放能量，從而使LED實現(xiàn)照明。圖1給出在正向偏置區(qū)二極管的I-V特性曲線，其中，Vd是二極管的導(dǎo)通電壓。

圖1 典型的二極管I-V曲線

雖然LED可以由電壓或電流驅(qū)動，但與白熾燈采用電壓驅(qū)動相比，電流驅(qū)動是LED的首選方式。一個原因是亮度，因為LED亮度與其驅(qū)動電流成正比。從I-V曲線可以看出，電壓的微小變化可能帶來電流的巨大波動，從而導(dǎo)致LED亮度劇烈波動，這不是期望的。此外，溫度和老化可能引起Vd隨時間漂移。同樣，微弱的電壓漂移有可能引起不期望的電流波動。再者，過量電流驅(qū)動LED有可能導(dǎo)致不可逆的損害，并大幅縮短其壽命。因此，將LED驅(qū)動電流穩(wěn)定在適當(dāng)水平是至關(guān)重要的。

LED過應(yīng)力的常見現(xiàn)象是浪涌電流。LED可以看作是一個并行的R-C網(wǎng)絡(luò)，因此，當(dāng)向器件兩端施加電壓時，將造成器件瞬時短路。瞬時短路將產(chǎn)生浪涌電流，即持續(xù)時間很短、但遠超過LED穩(wěn)態(tài)工作電流的啟動電流。例如，在通電電路引入LED或“熱切換”，LED將產(chǎn)生危險性很大的浪涌電電流。下圖電路給出當(dāng)開關(guān)開啟時，電源電壓維持在LED的額定電壓。一旦開關(guān)關(guān)閉，存儲在電源輸出端和電纜中的電荷將迅速流向LED，直到電源開始調(diào)節(jié)。從圖2(a)中的藍色波形，可以看到示波器記錄的瞬態(tài)電流峰值。

圖2電源采用傳統(tǒng)恒壓(CV)模式(圖2a)和恒流(CC)模式(圖2b)供電時，LED導(dǎo)通電壓(黃色)波形和電流(藍色)波形

吉時利電源2260B系列具有恒流(CC)模式，它超越傳統(tǒng)可編程恒壓(CV)模式。當(dāng)電源在恒壓(CV)模式工作時，如果電流發(fā)生變化，將對電壓進行調(diào)節(jié)。與傳統(tǒng)電源不同的是，2260B系列電源可以工作于恒流模式，無論負載阻值如何。這將導(dǎo)致圖2a中示波器采集的行為。當(dāng)電源在恒流(CC)模式工作時，如果輸出電壓發(fā)生變化，將對電流進行調(diào)節(jié)。這種模式省去了對外部控制電路的需求，并簡化了“軟啟動”LED的方法。電源本身能夠保持LED電流輸入受控，直到LED達到啟動電壓，如圖2b所示。消除瞬態(tài)浪涌電流，將防止LED受到相關(guān)損害。

下面舉例說明通過前面板和程控方式對吉時利電源2260B系列電流限幅、恒流(CC)高速優(yōu)先模式進行配置的具體步驟。本實例將電源輸出電源設(shè)置為10V，電流限幅設(shè)置為5A。

前面板操作：

第1步，將電源設(shè)置為恒流(CC)高速優(yōu)先模式。

1. 按壓Function鍵。Function鍵指示燈亮起，顯示屏最頂行顯示F-01。

2. 旋轉(zhuǎn)Voltage旋鈕，將F設(shè)置為F-03(V-I模式斜率旋轉(zhuǎn))。

3. 旋轉(zhuǎn)Current旋鈕，針對CC高速優(yōu)先模式，將F-03設(shè)置為1。

4. 按壓Voltage旋鈕保存配置設(shè)置。成功后，將在顯示屏最下行顯示ConF。

5. 按壓Function鍵，退出配置設(shè)置。Function鍵指示燈將關(guān)閉。

第2步，設(shè)置輸出電壓和電流限幅。

6. 按壓Voltage旋鈕，突出顯示具體數(shù)字。然后，旋轉(zhuǎn)Voltage旋鈕調(diào)節(jié)數(shù)字，直到顯示10.00V。

7. 按壓Current旋鈕，突出顯示具體數(shù)字。然后，旋轉(zhuǎn)Current旋鈕調(diào)節(jié)數(shù)字，直到顯示5.00A。

第3步，開啟輸出。

8. 按壓Output鍵。當(dāng)輸出啟動后，Output鍵指示燈將亮起。程控操作 以下SCPI指令將執(zhí)行與前面板設(shè)置相同的動作：

吉時利電源2260B系列使得LED測試安全而容易，吉時利電源2260B 型的電壓和電流輸出范圍廣，有多種接口選擇，特別適合各種各樣的應(yīng)用，包括研究與設(shè)計、質(zhì)量控制和生產(chǎn)測試，如需了解吉時利電源2260B更多相關(guān)應(yīng)用歡迎訪問安泰測試網(wǎng)nfrol.com。