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相对于传统的光源，LED是一种较难以适应的负载，因为LED的工作电压随结温而变化，LED通电发光后结温升高，会导致工作电压下降，伏安特性曲线向左平移。由于工作电压随温度漂移，因此采用恒定的电压驱动LED就会出现两种可能：第一种情况是以较低的电压驱动，期望LED温升后工作电压下降而达到正常的工作状态，这就有可能导致起始工作电流太小，LED温升有限，工作电流达不到正常水平，LED亮度一直很低；另一种情况是以较高的电压驱动，起始电流达到了额定电流值，LED正常发光，由于LED结温上升使得工作电压下降，工作电流迅速上升，结温进一步上升，造成恶性循环，LED过热损坏。这两种情况都不能有效地驱动LED，究其原因，是因为LED电流相对电压的变化过于敏感。在使用稳压供电时，首先要使电压高出LED正常工作电压，以保证LED在任何时候都能达到额定电流，同时又要采取措施限制LED的电流，降低其相对于电压变化的敏感度，从而使LED亮度比较稳定，在LED电路中串联电阻是实现降压限流最简单的方法。
1.LED的动态电阻
由LED的伏安特性曲线可知，在工作区内，LED的电流和电压基本呈线性关系，如图2-1所示。
伏安特性曲线的工作区内线性部分的斜率很大，LED两端电压任何微小的变化都将引起较大的电流变化，若使用稳压电源供电，则对稳压电源的性能要求很高，LED的亮度容易产生波动。为了便于分析，根据LED的伏安特性曲线，LED可以简化为三个部件，其等效电路模型如图2-2所示。其中，LED可以看作是理想二极管D（没有电压降，只有单向导电特性）、电压源 U th （开启电压）、动态电阻 r 三个部分串联，其中 r 定义为LED工作点处的电压变化与电流变化之比，它反映该点处电流相对于电压变化的敏感度。
图2-1 LED电流与电压的关系
图2-2 LED等效电路
例如，根据图2-1，假设工作点处LED的电压为3.0V，电流为300mA，则此时电压与电流之比为3.0V/300mA=10 Ω ，这称为LED的静态电阻，它表示此时LED的电压与电流关系，但并不反映变化特性，因此是静态的。而动态电阻 r 的定义是
LED的伏安特性是一个指数函数，其表达式为
式中， I S ， U T 为定值，常温下 U T ≈26mV。
代入工作点电流，则有
式（2-4）表明，当LED两端电压变化1mV时，LED的电流变化11.5mA，LED的电流变化是电压变化的11.5倍，电流随电压变化非常敏感，因此要降低敏感度，必须设法提高LED的动态电阻。
2.电阻降压限流原理
如图2-3所示，在LED外部串联一个电阻，可以间接提高LED支路的动态电阻，这样就可以降低LED的电流相对于电压的变化的敏感度。如图2-4所示，串联电阻后，LED支路的总的伏安特性曲线在工作区的斜率大幅度下降，此时，一个相对较大的电压变化 U D2 -U D1 才能引起较大的电流变化 I D1 -I D2 ，LED的亮度稳定性得到明显的改善。但是，由于电阻的增加，使得相同的输入电压下LED的电流下降，亮度将有所下降，一部分功率损耗在外部增加的电阻上，使用时要注意适当的应用场合和合理选择电阻。
图2-3 等效串联电阻
图2-4 LED串联电阻后电流与电压的关系
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【例2.1】 设计一个USB小灯（见图2-5），由六颗额定电流为50mA的贴片LED并联，试确定串联电阻的参数。
图2-5 USB小灯
解 1）画出电路原理图。
2）确定LED的工作电压和电流。由于题目未给出LED的具体参数，因此可以根据经验值（或LED样本测试值）来确定LED的工作点电压。根据经验，50mA的LED灯珠降额80%（即按40mA）使用，即总电流为6×40mA=240mA，工作点电压可按3.2V计算。
3）计算阻值和功耗。串联电阻的阻值为
由于相同阻值的电阻有许多不同的规格，为了确定具体的规格，还要计算电阻的功耗，即
P R = I 2 R= （0.24A） 2 ×7.5 Ω= 0.432W
由于USB灯空间比较小，因此可选用两个额定功率为1/4W，阻值为15Ω的1206 SMD贴片电阻并联使用。
从例子中可以看出，计算串联电阻的关键是知道输入电压、LED的电压和电流，根据电阻的电压和电流计算阻值，同时还要计算电阻的功耗，才能确定电阻的具体规格，为样机的设计和实验提供明确的元器件清单。
【例2.2】 图2-6所示为利用单片机P1端口驱动一个LED灯珠的电路原理图，若外置晶体管集电极电流为25mA，则c-e极之间的饱和电压降为0.5V，其他参数如图所示，试确定 R 的阻值和规格。
解 由于单片机驱动能力有限，通常需外加晶体管扩流才能驱动具有一定亮度的LED，晶体管导通时，c-e极之间有一定的电压降，题目已给出了饱状态下的电压降，根据图中参数得
图2-6 单片机驱动LED
可选择阻值为100Ω，额定功率大于1/16W的电阻。