超高亮度白光led发光二极管各种应用资料及电路图

xpuva

1、采用220V交流电源的电阻限流式小射灯或台灯
    图1电路的特点是制作简单，根据本地区电源电压的高低，一般可用管子90-100只串联。管子的数量如果太少效率相对就较低。限流电阻R根据电源电压和管子的数量适当调整以控制发光管的电流，一般不要超过20mA。对于电源电压不稳定和波动较大的地区，发光管的电流也会跟着电压的波动而有所波动，这是它的缺点。限流电阻R的功率要求2W以上，以免发热损坏（发光管数量越少，R的阻值就要越大且功率也要越大）。本电路总耗电功率不足6W。如果用于制作射灯，则宜选用聚光型的发光管，如果用于制作一般照明台灯，则宜选用散光型的发光管。

2、采用恒流源电路的220V交流电源小射灯或节能照明灯
    图2是采用恒流源的电路，虽然电路多用了几个元件，增加了一些成本，但使用效果要比只用电阻限流的电路好得多，即使电压波动较大，电路仍然能保持电流恒定不变，这对发光管的寿命是非常有利的，本电路中的主要元件三极管，要求其耐压要400V以上，功率也要10W以上的大功率管，如MJE13003、MJE13005等，并且要加上散热片，滤波电容C容量为4.7uF，耐压要有400V以上，发光管电流的大小由R2调整决定，为方便调整可用可变电阻调整后再换上相同阻值的固定电阻，本电路可带发光管数量少则十几只，最多可达到90多只，在此范围内的电流都能基本保持恒定不变。本电路使用发光管数量也不可太少，越少其效率也越低。本电路总耗电功率约6W。

3、采用220V交流电源的电容限流式节能照明灯
    图3电路的优点是成本较低体积较小，电路的电流也相对恒定，通过管子的电流大小主要由C1决定。本电路具有完善的三重防冲击电流设计，能最大限度的保护发光管的安全。即R2防开灯时的大电流对整流管的冲击；电容C2起滤波并和R2、R3共同起防开灯时大电流对发光管的冲击；R3还起着防短时间内反复开关灯对发光管的高电压高电流冲击。当C1为0.33uF时电路的电流在20mA以内，最适合接20只以内串联的发光管，发光管数量越多电流则越小，当多于30只时C1可选用约0.47uF的，C1和C2的工作电压都要选用250V以上的，电阻R2、R3的功率要用1W的。

    本电路适合于电源电压较稳定的地区使用。
注意：本电路一定要在发光管连接入电路后再接通电源，切不可先接通电源后再接入发光管，否则由于接通电源后尚没有接入发光管，在电容C2上就会充有电源电压1.4倍的高电压，这就有可能在接入发光管的瞬间把发光管烧毁！千万注意！

xpuva

4、采用220V交流电源的电阻降压式小夜灯或指示灯
    电路见图4。优点是成本最低，体积最小，但效率低，相当多的电能都消耗在电阻上，本电路最适宜做成小电流的小夜灯或指示灯之类的，管子的数量在1到8只之间串联，对电路的电流影响不大。图4电路的电流约4mA，用它作长明的小夜灯，总消耗功率也不足1W，还是比较实用的。

5、用电话线作电源的电话灯
    用电话线作电源的电话灯，其最大的优点就是用电不用另外交电费，你想使用多长时间就使用多长时间，特别是把它作为长明的小夜灯，对有小孩老人的家庭和夜里需要起床的人特别方便。
    图5电路是一般成品电话灯使用的电路。由于厂家为降低成本，采用比较简单的电路，而为了提高亮度又把电流调得较高，故有的产品买来后在有的地方不能正常使用。采用此电路自制时要注意，由于各地电信局的程控机不同，并且每条电话线的供电电压也不完全相同，电路中的限流电阻需要根据具体情况进行调整，在保证来电振铃依然正常，不发生铃响时电话就自动挂断的情况下，可根据本地的情况尽可能把电流调大一些。一般调整到电话挂机时电路中的电流在2mA左右（因各地情况不同，有的地方电流还能调大些而电话依然能正常工作）。但如果电流过大，最然灯会亮些，则会影响电话的使用，以下提供在48V电压下电流为2mA左右时，不同数量管子串联所用的电阻参考值（一对电话线只能同时供一盏电话灯使用，且一般最多只能用12只管子）；12只管子串联时电阻约6.8k；8只管子串联时约12k；5只管子串联时约20k；3只管子串联时约24k。

6、用电话线作电源且具有扩流增亮电路的电话灯
    图6电路是最近才设计成功的效果非常好的电话灯电路。本电路在电话振铃时电流不但不会像图5那样上升，反而还会有所下降，因此可把电话灯的电流由图5的2mA提高到至少4mA，这样不仅能大大提高电话灯的亮度，而且也能更好的保护发光管的安全，调整时也可根据本地的具体情况，在保证来电振铃依然正常，不会发生铃响时电话就自动挂断的情况下，尽可能把电流调大一些。本电路所串联发光管数量最多在10-12只之间（因发光管压降和电话线上的电压不同而有所不同），发光管数量减少不会影响电路的电流，电流的大小由R2进行调整。本电路也可采用每10-12只或10-12只以下发光管串联为一组，再用两组或三组并联接入电路。虽然这种接法会使得通过每只发光管的电流减少，但由于发光管总的数量增加，总的亮度也会有所提高。

7、利用电源变换器、手机充电器和USB电源等制作的灯具
    参考电路见图7。用电源变换器或手机充电器和USB电源制作灯具的优点是安全简便，所用管子的数量和接法要根据电源电压以及输出电流而定。因这些电源输出电压较低且较稳定，故一般都采用电阻限流。限流电阻等于电源电压减去（LED工作电压乘以LED数量）后除以LED工作电流。以下提供用正常工作电压3V，电流20mA的发光管时，在不同电源电压下的接法参考（电源电压应以实测为准，因各电源的内阻不同和发光管正常工作电压也不尽相同，故以下数值只能作为参考。另外，如电源电压不稳定的，最好要进行稳压或稳流后再供电）；

4.2V：各管串联56Ω的电阻后再互相并联。
4.5V：各管串联75Ω的电阻后再互相并联。
5V：各管串联100Ω的电阻后再互相并联。
6V：各管串联150Ω的电阻后再互相并联，或每2只管子串联为一组后再互相并联若干组。
7.5V：每2只管子串联为一组后再串联75Ω的电阻，然后再互相并联若干组。
9V：每3只管子串联为一组后再互相并联若干组，或每2只管子串联为一组后再串联150Ω的电阻，然后再互相并联若干组。
12V：每4只管子串联为一组后再互相并联若干组，或每3只管子串联为一组后再串联150Ω的电阻，然后再互相并联若干组。
例如：图7电路电阻的计算：R=12V-(3V×3只)/0.02A=12V-9V/0.02A=3V/0.02A=150Ω

xpuva

8、用普通干电池或充电电池蓄电池供电的灯具
    用普通干电池或充电电池、蓄电池供电具有安全和可移动的特点，无论制作何种灯具或用于改制汽车和摩托车尾灯、转向灯、刹车灯和车内照明灯，均可根据电池的电压参考第7条。新旧电池或蓄电池充电前后的电压相差较大，最好要经稳压或稳流处理，并以电压高时为计算依据。以下介绍几种用电池供电的灯具电路：
1）采用专用升压集成电路BL8505的手电筒电路
图8是采用专用升压集成电路BL8505的手电筒电路。当使用一节1.5V电池时，输出为3.3V，电流可达180mA，可供9只并联的发光二极管使用。

2）采用分立元件的LED串联式手电筒电路
    如果没有专用升压集成电路，也能用图9的电路，以四只电池供电制作手电筒。为保证流过每只发光管电流的一致性，发光管采用串联接法，这就需要给发光管施加较高电压。因此，由Q1和Q2组成升压电路，由Q3和JFET1场效应管组成控制电路。本电路可把四只电池的电压由6V升高到26V以上，足以带动八只采用串联接法的白光LED发光二极管。

3）采用分立元件的LED并联式手电筒电路
    图9的电路需要四只电池供电，因此做出的手电筒难免体积较大，而且电路也稍复杂，而图10的电路可以只用一只电池供电，电路也较简单，但LED却只能采用并联接法。本电路可并联接入8只白光LED发光二极管。

4）采用LM317稳压集成电路的电动车恒流照明灯电路
    电动车采用蓄电池供电，其动力耗电较大，而其照明灯也同样很耗电，因此必须频繁的给蓄电池充电，这必然促使蓄电池的老化失效速度加快。把照明灯改用耗电很小的LED发光管照明，就可大大地减小蓄电池的消耗。由于电动车通常都采用36V或48V蓄电池供电，其最高电压最高可达42V或56V以上，而且随着负载的变化，电压很不稳定，因此必须采用恒流供电以保证发光管电流的稳定。图11是采用LM317三端可调稳压集成电路进行稳流的电动车照明灯电路。LM317接成恒流源电路形式，通过调整电阻R1，使之输出90mA电流给发光管供电，LED发光管选用聚光型的，把每10只串联为一组，再并联5组。为了发挥LED的最大效率和保证其安全，同时防止因其中某一只发光管损坏时对其他发光管的影响，发光管还接成串并串的LED阵列形式，这样正常时流过每只发光管的电流为18mA，而当其中某只发光管损坏时，与之并联的其他4只发光管的电流也都只有22mA，不会对LED的效率和寿命产生不良影响。

5）采用普通分立元件的电动车恒流照明灯电路
    图12是采用普通分立元件构成恒流电路的电动车照明灯电路，ZD1为3.9V的稳压二极管，也能用其他相近电压的稳压管代用，Q1采用BD237大功率三极管，也能用其他反向耐压大于100V，电流大于2A的其他大功率管代用，通过调整R2使电路的输出电流为90mA，LED接法同上述图11的电路。

6）摩托车尾灯、转向灯改用LED光源
    摩托车一般都是使用12V蓄电池，最简单的可以采用三只LED串联为一组再串联一只限流电阻，然后二组并联的方法。但有的车子电池电压很不稳定，电压最高时可达14V以上，为了不影响发光管的寿命，可用图13的电路进行稳压处理，其输出电压约为9.6V，发光管也是采用三只串联为一组再并联二组的接法。如果采用的LED工作电压是3V的，则可不加接D1而直接把7809的2脚接电池负极，其输出电压就只有9V的了，另外，也可采用上面介绍的电动车图11、图12的电路进行稳流处理后供电，不过，由于摩托车电池电压比电动车低得多，所以LED只能采用每二只串联为一组，再并联三组的接法，调整图11中的R1或图12中的R2，使之输出电流为60mA。

7）汽车阅读灯LED电路
    汽车的电路一般也都使用12V蓄电池电源，其电源电压也是不稳定的，作为阅读灯我们更不希望灯光会随着电源电压的变化而闪烁，因此同样必须采用具有稳流功能的图11或图12的电路，而LED只能采用每二只串联为一组，然后根据对亮度的不同要求并联若干组。为达到一定的照明亮度建议采用20组并联，这样则应调整图11中的R1或图12中的R2，使之输出电流为400mA（要求输出电流越大，R1或R2的数值就要越小）。

xpuva

注意事项：

• 凡是带*元件均应根据实际情况进行适当调整。
• 一般的小功率发光管其正常工作电流有限，请不要为了追求更大的亮度而随意加大管子的电流，电流以不超过20mA为宜，以免影响发光管的寿命甚至烧坏管子。
• 发光管电极如图14，短脚的并靠近管身有一平切口的是负极，长脚的是正极，切勿错接，否则不但不亮，还会损坏管子。
  
• 发光管较娇嫩，稍有不慎则很容易损坏，特别是焊接的时间要短，除了要选用低温焊锡丝外，还要注意所用的电烙铁功率不可太大，一般宜用20瓦的内热式电烙铁，而且要特别注意电烙铁不可有漏电的情况，否则在焊接LED时很容易造成LED损坏或缩短它的寿命。LED的管脚在弯折时应用尖嘴钳挟住管脚上部，弯折处至少离管身0.5厘米。
• 测试发光管应在装接前进行。对于发光强度的测量，应该选择在光线暗淡的场所，或用遮光板挡住周围的室外光，避免外界干扰影响测量的准确性。探头应向上放在桌面上。在暗处把手电或LED距离1m向其照射，得到的1x最大读数就是cd值，乘上1000就是mcd值。测量照度时，因干扰影响，显示数字会跳动，可读取一个平均值。
  如果没有照度表，则只能粗略测试发光管是否正常，测试时可用两节新的普通电池串联作电源，管子的正极与电池的正极相接，管子的负极与电池的负极相接。因两节新电池的电压最高也只3.2V，可能低于发光管的正常工作电压，故发光管并没有工作在它的最佳状态而导致亮度不足，并可能产生较严重的偏色。故此方法只能判断管子是否能亮，而不能据此准确判断管子的亮度。特别是虽属同一批次同一包装的管子，每只管子的正常工作电压也不可能完全相同，而只能是在一定的范围如3.2-3.5V；另一方面，由于发光管的特性接近稳压二极管，它的工作电压相差0.1V时，电流可能相差达20mA左右。因此，当用两节电池为电源测试一只3.2V的管子时可能管子亮度较高，而测试另一只3.5V的管子时则可能亮度严重不足和偏色甚至不亮。如要用眼睛较准确的判断管子的亮度，应用高于管子正常工作电压的直流电源串联可调电阻和电流表，调整可调电阻使电流达到管子的正常工作电流，要是用万用表的R×1K档测试发光管，发光管的正反向电阻应该均为无穷大。
• 发光管可装在万能板或胶木板、塑料板、有机玻璃板上，板上钻5mm的孔，管子就穿在孔中，管脚折弯互相搭焊。其他元件也可直接搭焊，有条件自制印刷电路板安装的当然更好。利用废旧节能灯的灯头灯罩不但简单，效果也很好。而购买成品的LED安装板和灯头灯罩就更加简单和方便了。
  

在试验中一定要注意安全！特别是采用220V交流电源的电路。

漂流哥

看懂一部分 受教了

巴比特罗尼

谢谢提供分享。

灰狼2011

楼主好人啊