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1、从LED原理分析用恒流供电还是恒压供电现在有关这个问题有很多各种不同似是而非的说法,有人说：在LED 伏安特性上,电压定了,电流也就定了。所以采用恒压和恒流效果是一样的。有人说LED并联时就应该采用恒压电源供电,而LED串联时就应该采用恒流电源供电；有人说,因为LED是恒流器件,所以要用恒流源供电；有人说,采用市电供电时就应该采用恒压电源供电,采用蓄电池供电时,就应该采用恒流电源供电。至于为什么这样要求,似乎谁也说不明白。 那么,到底是应该采用恒压电源,还是恒流电源供电呢？首先来看一下LED到底是什么样的器件。因为LED的亮度是和它的正向电流成正比,而且一些LED的结构决定了它的散热也就是功耗
2、。所以大多数LED会给出额定电流,例如5为20mA,1W的为350mA等,但这并不等于LED只能工作于这些额定电流,更不意味着LED就是一个恒流器件。例如Cree的1瓦LED和3瓦LED是同一型号,电流从350mA加大到700mA,功率就从1W加大成3W,所以这个LED可以工作在350-700mA之间的任意值。要深入了解这个问题首先要知道LED的伏安特性。1. LED的伏安特性LED的中文名字就是发光二极管 ,所以它本身就是一个二极管。它的伏安特性和一般的二极管伏安特性非常相似。只不过通常曲线很陡。例如一个20mA的草帽LED的伏安特性如图1所示。图1. 小功率LED的伏安特性 假如用干电池或
3、蓄电池供电,那么因为LED伏安特性的非线性,很小的电压变化就会引起很大的电流变化,上图中电源电压在3.3V时正向电流为20mA的LED,如果用3节干电池供电,新的电池电压超过1.5V,3节就是4.5V,LED的电流就会超过100mA,很快就会烧坏。对于1W的大功率LED 也是如此,图2是某公司1W的LED伏安特性,而一个12V蓄电池的电压,在充满电到快放完电的电压可以从14.5V降到10.5V。相差将近20。从伏安特性上可以看出,电源电压的10的变化(3.4V-3.1V),就会引起正向电流的3.5倍的变化(从350mA变到100mA)。图2. 1W大功率LED的伏安特性 2伏安特性的温度系数到
4、现在为止,还有很多人以为LED电压定了,电流也就定了,所以采用恒压和恒流是一样的。实际上,LED的伏安特性并不是固定的,而是随温度而变化的,所以电压定了,电流并不一定,而是随温度变化的。这是因为是LED是一个二极管,它的伏安特性具有负温度系数的特点。 图4. 串联电阻只能减小温度的影响,而不能消除其影响 4几个LED并联,能不能用恒压电源？由于LED伏安特性的离散性,不但不同厂家生产的同样瓦数的LED伏安特性不一样,就是同一厂家生产的同一型号的LED其伏安特性也是不同的。图5. 不同厂家和同一厂家生产的LED伏安特性的离散性 很明显,假如用恒压电源3.4V供电,显然流过每个LED的电流都不一样
5、,每个LED的亮度也就不一样。所以不能采用恒压电源供电。5. 多个LED并联后,采用恒压电源供电,能不能用不同的串联电阻来使电流平衡？在常温下是可以的,但在温升以后就不能保持了。图6中就显示了这个问题,常温下的LED伏安特性以实线表示,两个LED的伏安特性在斜率上略有区别,在用恒压电源Vo供电时,选用不同的电阻,可以得到同样的正向电流Io。但是当温度升高时,其伏安特性左移,如虚线所示。因为还是原来的恒压和原来的电阻,此时的电流却变成了I1和I2。不等于原来的Io了。图6. 串联电阻可以在常温下保持其电流不变,但在温升以后就不能保持电流平衡。 6. N个LED串联后,假如用恒压电源供电,其温度效
6、应(由温升而引起的电流增加)将会扩大N倍, 这是因为所有LED串联以后相当于各个LED的伏安特性沿电压轴串联图6. 多个LED串联,相当于多个伏安特性在恒流点叠接,加电以后温度上升,所有伏安特性左移。温升以后,N个伏安特性都左移,就使电流的增加也加大了N倍。如果采用恒流电源供电,那么温升以后,仍然能够保持电流恒定为Io。综上所述,给LED供电,一定要采用恒流电源供电,电流恒定以后,不管温度怎么变化,伏安特性如何左移,电流都不变！结温也就不会恶性循环了！LED控制系统常见故障及检修方法A整板不亮，暗亮 1、检查供电电源与信号线是否连接。 2、检查测试卡是否以识别接口，测试卡红灯闪动则没有识别，检
7、查灯板是否与测试卡同电源地，或灯板接口有信号与地短路导致无法识别接口。（智能测试卡） 3、检测74HC245有无虚焊短路，245上对应的使能（EN）信号输入输出脚是否虚焊或短路到其它线路。4、用万用表测量单元板有无正常电压，再测量电源模块电压输出是否正常，如否，则判断为电源模块坏。5、测量电源模块电压低，调节微调（电源模块靠近指示灯处的微调）使电压达到标准。注：主要检查电源与使能（EN）信号。 B在点斜扫描时，规律性的隔行不亮显示画面重叠 1、检查A、B、C、D信号输入口到245之间是否有断线或虚焊、短路。 2、检测245对应的A、B、C、D输出端与138之间是否断路或虚焊、短路。 3、检测A
8、、B、C、D各信号之间是否短路或某信号与地短路。 注：主要检测ABCD行信号。 C全亮时有一行或几行不亮 1、检测138到4953之间的线路是否断路或虚焊、短路。 2、目测单元板上的行管引出脚是否虚焊；如果是，将引脚焊好。3、用万用表测量行管输出端电压是否正常（万用表测量方法：黑表笔接GND、红表笔去测量各个管脚的电压）；如是，则判断行输出端与所对应的模块管脚断路；如否，测量行管的输入端是否正常；如是，则行管坏、用同型号行管换之；如否，测量所对应HC138的输出端是否正常；如是，则判断HC138的输出端与行管的输入端断路；若否，则判断HC138H坏。4、如果以上测量均属正常，则行管本身存在质量
9、问题，用同型号行管换之。D在行扫描时，两行或几行（一般是2的倍数,有规律性的）同时点亮 1、检测A、B、C、D各信号之间是否短路。 2、检测4953输出端是否与其它输出端短路。 E全亮时有单点或多点（无规律的）不亮 1、找到该模块对应的控制脚测量是否与本行短路。 2、更换模块或单灯。 F全亮时有一列或几列不亮 1、在模块上找到控制该列的引脚，测是否与驱动IC（74HC595/TB62726）输出端连接。 2、目测单元板上故障所对应的模块管脚及集成电路是 否虚焊、短路、断路；如是，将引脚焊好。3、用万用表测量HC595的输出端【HC595的输出引脚：1、2、3、4、5、6、7、15共八列控制端；
10、测量时应区分红、绿集成电路、顺序排列为：红、绿（R、G）】电压是否正常；如是，则判断HC595输出端与模块输入端断路；如否，则判断HC595坏、用同型号的HC595集成电路换之（替换集成电路HC595时，注意电路引线别断开）。 G有单点或单列高亮，或整行高亮，并且不受控 1、检查该列是否与电源地短路。 2、检测该行是否与电源正极短路。 3、更换其驱动IC。 H显示混乱，但输出到下一块板的信号正常 1、检测245对应的STB锁存输出端与驱动IC的锁存端是否连接或信号被短路到其它线路。 I显示混乱，输出不正常 1、单元板上的连接线、26P排线及其它一些电路是否正常2、分别检测时钟信号、595OE端
11、、锁存时钟、138EN端的信号（26P共分为13组，其中4组为时钟、6组为595OE端、7组为锁存时钟、12组为138EN端）输入是否正常，如是，则前面单元板输出端有问题，若否，则再查信号送至HC244后有无驱动，若否，则判断为HC244坏，用同型号的HC244换上。 3、检测HC595的11脚、12脚、13脚的输入端及HC138的4脚、5脚输入端有无短路、断路、虚焊，它们各自的电压是否正常，如否，则判断为所对应的HC595、HC138坏，用同型号的集成电路换上。3、检测时钟信号是否短路到其它线路。 4、检测单元板的输出端有无短路现象。注：主要检测时钟与锁存信号。 J显示缺色 1、检测245的
12、该颜色的数据端是否有输入输出。 2、检测该颜色的数据信号是否短路到其它线路。 3、检测该颜色的驱动IC之间的级连数据口是否有断路或短路、虚焊。 注：可使用电压检测法较容易找到问题，检测数据口的电压与正常的是否不同，确定故障区域。 K输出有问题 1、检测输出接口到信号输出IC的线路是否连接或短路。 2、检测输出口的时钟锁存信号是否正常。 3、检测最后一个驱动IC之间的级连输出数据口是否与输出接口的数据口连接或是否短路。 4、输出的信号是否有相互短路的或有短路到地的。 5、检查输出的排线是否良好。L. 单元板出现八点或16点行、列或单点不亮、长亮、暗亮。1、目测故障所对应的模块引脚及引线有无短路、
13、虚焊、断路。2、每小区（单元板共分上下两小区）的上下、左右模块之间共用连接线是否正常（将万用表置与响铃端，测量模块行输入端及各个控制输入端的引线连接），若是则判断为模块坏，如否，可直接用细电线代替接通即可消除。3、可用万用表直接测量单个模块是否正常，如是，则判断为电路板与模块间的内部短路，如否则判断为模块坏，用同型号模块替换。M单元板出现几行或整小区（单元板共分上下两小区）不亮、长亮、暗亮。1、目测所对应的行管、穿心电感、集成电路是否虚焊、短路、断路，如是，将短路处断开及虚焊、断路处重新焊好。2、用万用表测量各个行管输出端电压是否正常（万用表测量方法：黑表笔接GND、红表笔去测量各个管脚的电压
14、）；如是，则判断行输出端与所对应的模块管脚断路；如否，测量行管的输入端是否正常；如是，则行管坏、用同型号行管换之；如否，测量所对应HC138的输出端是否正常；如是，则判断HC138的输出端与行管的输入端断路；如否，则判断HC138坏。3、用好的16P排线替换试一下，测量HC138地址输入 端1、2、3引脚电压、选通端4、5（低电平有效）、6（高电平有效）及集成电路供电是否正常，如是，则判断为HC138坏，再则以（2）续查。（4）两小 区之间的5V连接线是否断开，如是，可直接用同等电源线连通（一般现象为整小区不亮、暗亮）。4、测量单元板输入端的行信号（金手指26P可视为13组，其中8、9、10、
15、11分别为L0、L1、L2、L3四组行信号）有无内部短路、断路及输入HC244后驱动是否正常，如是，则测量经HC244驱动输入HC138的信号是否正常，再以（2）续查，如否，则判断为HC244坏，用同型号的集成电路替换。N. 单元板出现小区（单元板共分上下两小区）无红色或无绿色。1、目测故障所对应的集成电路、26P排线有无虚焊、断路及5V电源供电是否正常（可直接用好的26P排线替换）。2、单元板之间的26P连接线（26P排线的1、2脚为红信号，3、4脚为绿信号）以及前面的单元板输出（判断方法：拿一根长的26P论排线交叉互换连接出 现正常，则判断为后面有问题；反之，则前面有问题）是否正常，如是，再测量输入到HC244红信号，驱动后送至HC595的14脚是否正常（如是，并且HC595其它引脚都正常，则判断HC595坏，用同型号的集成电路换上）如否，则检查26P排线有问题及输入不正常。O故障现象：单元板出现小区（单元板分上下两小区）中间的上
