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LED波长及光源特性分析LED照明是当今节能照明的亮点，那么相信大家在了解LED时，经常会从厂商了解到“波长”这个名词，那么想知道就与力拓陈建一起了解光的特性吧！光是一种电磁波，它的波长区间以几个nm(1nm=10-9m)到1mm左右。
这些光并不是都能看得见的，人眼所能看见的只是其中的一部分，我便把这部分光称为可见光。
在可见光中，波长最短的是紫光，稍长的是蓝光，以后的顺序是青光、绿光、黄光、橙光和红光，其中红光的波长最长，在不可见光中，波长比紫光短的光称为紫外线，比红光长的光叫做红外线。
下表列出紫外可见光和红外区的大致的波长范围。
波长小于200nm的光之所以称为真空紫外，是因为这部分光在空气中很快被吸收，因此它只能在真空中传播。
LED波长特性：LED晶片型号发光颜色组成元素波长(nm)SBI蓝色lnGaN/sic430HY超亮黄色AlGalnP595SBK较亮蓝色lnGaN/sic468SE高亮桔色GaAsP/GaP610DBK较亮蓝色GaunN/Gan470HE超亮桔色AlGalnP620SGL青绿色lnGaN/sic502UE最亮桔色AlGalnP620DGL较亮青绿色LnGaN/GaN505URF最亮红色AlGalnP630DGM较亮青绿色lnGaN523E桔色GaAsP/GaP635PG纯绿GaP555R红色GAaAsP655SG标准绿GaP560SR较亮红色GaA/AS660G绿色GaP565HR超亮红色GaAlAs660VG较亮绿色GaP565 UR最亮红色GaAlAs660UG最亮绿色AIGalnP574H高红GaP697Y黄色GaAsP/GaP585 HIR红外线GaAlAs850VY较亮黄色GaAsP/GaP585 SIR红外线GaAlAs880 UYS最亮黄色AlGalnP587 VIR红外线GaAlAs940 UY最亮黄色AlGalnP595IR红外线GaAs940现在常用的光波波长单位是µm,nm和Å（埃），它们之间的关系是：1µm=103nm=104Å。
白光LED的特性参数从目前的LED产品的机理和结构来看,以下几个方面是用来衡量LED优劣的特性参数。
(1)白光LED电流/电压参数(正、反向)LED的电性能具有典型的PN结伏安特性,不同的电流直接影响LED的发光亮度和PN结的结温.在照明应用中,为了获得大功率的LED灯,往往将许多个发光二极管通过一定的串并联方式组合在一起,相关的各个LED的特性必须匹配,在交流工作状态还必须考虑其反向电特性,因此必须测试它们在工作点上的正向电流和正向压降,以及反向漏电流和反向击穿电压等参数。
(2)白光LED光通量和辐射通量发光二极管单位时间内发射的总电磁能量称为辐射通量,也就是光功率(W).对于照明用LED光源,我们更关心的是照明的视觉效果,即光源发射的辐射通量中能引起人眼感知的那部分当量,称作为光通量ΦV(1m).辐射通量与器件的电功率之比表示LED的辐射效率;光通量与器件的电度指在给定方向上单位立体角内所发射的光通量:I= dΦ/dΩ(cd)(2-1)光强分布曲线如图1所示,是表示LED发光在空间各方向的分布状态.在照明应用中计算工作面的照度均匀性和LED灯的空间布置,光强分布是最基本的数据.对于空间光束为旋转对称型分布的LED,用一个过光束轴平面上的曲线表示即可.对光束为椭圆形分布的LED,则用过光束轴及椭圆形长短轴的两个垂直平面上的曲线来表示.对于非对称的复杂图形,一般用过光束轴的六个以上截面的平面曲线来表示.发光角(或光束角)通常用半强度角θ1/2表示,即在光强分布图中光强大于等于峰值光强1/2时所包含的光束角度.(4)白光LED光谱功率分布LED的光谱功率分布表示辐射功率随波长的变化函数,它既确定了发光的颜色,也确定了它的光通量以及它的显色指数.通常用相对光谱功率分布S(λ)表示,光谱功率沿峰值两边下降到其值的50%时,所对应的两个波长之差Δλ＝λ2-λ1,即为光谱带.(5)白光LED色品坐标选三原色红(R)、绿(G)、蓝(B).X=R/(R+G+B),Y=G/(R+G+B),Z=B/(R+G+B) (2-2)由于X+Y+Z=1,所以只用给出X和Y的值,就能唯一地确定一种颜色.这就是通常所说的色度图,为了使坐标值能直接表示亮度大小,国际照明协会规定采用另一种色度坐标X、Y、Z,与R、G、B间存在线性换算关系.若以x、y作为平面坐标系,将自然界中的各种彩色按比色实验法测出其x、y数值,并绘在该坐标平面内,便可得到图2-1所示的色度图.该色度图边沿舌形曲线上的任一点都代表某一波长光的色调,而曲线内的任一点均表示人眼能看到的某一种混合光的颜色.其中白光区域的特征点A、B、C、D65、E的坐标值和色温见表2-1.表2-1 特征点对应的色坐标值和色温光源点X坐标Y坐标色温(K)A 0.4476 0.4074 2854B 0.3484 0.3516 4800C 0.3101 0.3162 6800D65 0.313 0.329 6500E 0.3333 0.3333 5500(6)白光LED色温和显色指数对于白光LED等发光颜色基本为“白光”的光源用色品坐标可以准确地表达该光源的表观颜色.但具体的数值很难与习惯的光色感觉联系在一起.人们经常将光色偏橙红的称为“暖色”,比较炽白或稍偏兰的称为“冷色”,因此用色温来表示光源的光色会更加直观.光源的发光颜色与在某一温度下黑体辐射的颜色相同时,则称黑体的温度为该光源的色温(color temperature) T,单位为开(K).对于白光LED,其发光颜色往往与各种温度下的黑体(完全辐射体)的色品坐标都不可能完全相同,这时就不能用色温表示.为了便于比较,而采用相关色温(CCT)的概念.也就是当光源的色品与完全辐射体在某一温度下的色品最接近,即在1960CIE-UCS色品图上的色品差最小时,则该完全辐射体的温度称为该光源的相关色温R1.用于照明工程的LED,尤其是白光LED,除表现颜色外,更重要的特性往往是周围的物体在LED光照明下所呈现出来的颜色与该物件在完全辐射(如日光)下的颜色是否一致,即所谓的显色特性.1974年CIE推荐了用“试验色”法来定量评价光源显色性的方法,它是测量参照光源照明下和待测光源照明下标准样品的总色位移量为基础来规定待测光源的显色性,用一个显色指数值来表示.CIE规定用完全辐射体或标准照明体D作为参照光源,并将其显色指数定为100,还规定了若干测试用的标准色样.根据在参照光源下和待测光源下,上述标准色样形成的色差来评定待测光源显色性的好坏.光源对某一种标准色样品的显色指数称为特殊显色指数R1.R1=100-4.6△Ei (2-3)式中△Ei为第i号标准色样在参照光源下和待测光源下的色差.CIE推荐的标准色样共有14种.其1-8号为中等饱和度、中等明度的常用代表性色调样品,第9至14号样品包括红、黄、绿、蓝等几种饱和色、欧美的皮肤色和树叶绿色.在一些特殊场合使用的LED光源,必须考核其特殊的显色指数.1985年国家制定了“光源显色性评价方法”标准,并增加了中国人女性肤色的色样,作为第十五种标准色样.这对于评价在电视演播室、商场、美容场所等照明用LED光源的显色性尤为重要.光源对前8个颜色样品的平均显色指数称为一般显色指数Ra.(7)白光LED热性能照明用LED发光效率和功率的提高是当前LED产业发展的关键问题之一,与此同时,LED的PN结温度及壳体散热问题显得尤为重要,一般用热阻、壳体温度、结温等参数表示.(8)白光LED辐射安全目前,国际电工委员会IEC将LED产品等同于半导体激光器的要求进行辐射的安全测试和论证.因LED是窄光束、高亮度的发光器件,考虑到其辐射可能对人眼视网膜的危害,因此,对于不同场合应用的LED,国际标准规定了其有效辐射的限值要求和测试方法.目前在欧盟和美国,照明LED产品的辐射安全作为一项强制性的安全要求执行.(9)白光LED可靠性和寿命可靠性指标是衡量LED在各种环境中正常工作的能力.在液晶背光源和大屏幕显示中特别重要.寿命是评价LED产品可用周期的质量指标,通常用有效寿命或终了寿命表示.在照明应用中,有效寿命是指LED在额定功率条件下,光通量衰减到初始值的规定百分比时所持续的时间.1)平均寿命一批LED同时点亮,当经过一段时间后,LED不亮达到50%时所用的时间.2)经济寿命在同时考虑LED损坏以及光输出衰减的状况下,其综合输出减至一特定比例时的小时数.此比例用于室外光源为70%,用于室内光源为80%.。
LED基本参数范文LED（Light Emitting Diode）是一种半导体器件，使用电流通过半导体产生光的现象。
由于其能耗低、寿命长、色彩丰富等优点，LED被广泛用于照明、显示和指示等领域。
以下是LED的基本参数。
一、光电参数：1. 发光强度（Luminous Intensity）：表示单位立体角内发光源的亮度，单位为坎德拉（cd）。
2. 光通量（Luminous Flux）：LED发出的总光功率，单位为流明（lm）。
3. 光效（Luminous Efficacy）：光通量与功率之比，单位为流明/瓦（lm/W）。
4. 波长（Wavelength）：LED发出的光的波长，以纳米（nm）计。
二、电学参数：1. 额定电流（Rated Current）：LED最大可承受的电流值，单位为毫安（mA）。
2. 额定电压（Rated Voltage）：LED正常工作时的电压，单位为伏特（V）。
3. 正向电压（Forward Voltage）：指LED正常发光时的电压峰值，也是LED的工作电压范围。
4. 电流漏-电压峰值（Forward Current Leak - Voltage Peak）：在正向电压下，无电流通过LED时的电压。
三、光色参数：1. 光色温度（Color Temperature）：用来描述白光色调的参数，单位为开尔文（K）。
较低的色温表示暖白光，较高的色温表示冷白光。
2. 色彩指数（Color Rendering Index，CRI）：用来评价光源对物体颜色的还原能力，通常以Ra值表示，取值范围为0到100。
Ra值越大，说明光源对物体颜色的还原能力越好。
3. 色坐标（Color Coordinates）：用来描述光源发出的光的颜色。
色坐标通常使用CIE 1931色度图来表示，其中x、y用来表示色彩。
四、寿命参数：1. 寿命（Lifespan）：指LED在正常工作条件下能够保持预定亮度的时间。
LED基本理论知识半导体发光器件包括半导体发光二极管（简称LED）、数码管、符号管、米字管及点阵式显示屏（简称矩阵管）等。
事实上，数码管、符号管、米字管及矩阵管中的每个发光单元都是一个发光二极管。
一、半导体发光二极管工作原理、特性及应用（一）LED发光原理图1 发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP Array（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。
因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。
此外，在一定条件下，它还具有发光特性。
在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。
进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光，如图1所示。
假设发光是在P区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。
除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。
发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大，光量子效率越高。
由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在*近PN结面数μm以内产生。
理论和实践证明，光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料禁带宽度Ｅg有关，即λ≈1240/Eg（mm）式中Eg的单位为电子伏特（eV）。
若能产生可见光（波长在380nm紫光～780nm红光），半导体材料的Eg应在3.26～1.63eV之间。
比红光波长长的光为红外光。
现在已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管，但其中蓝光二极管成本、价格很高，使用不普遍。
（二）LED的特性1．极限参数的意义a.Pm：允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。
超过此值，LED发热、损坏。
b.最大正向直流电流I F m：允许加的最大的正向直流电流。
超过此值可损坏二极管。
c.V R m：所允许加的最大反向电压。
超过此值，发光二极管可能被击穿损坏。
白光LED封装由于高辉度蓝光LED的问世，因此利用荧光体与蓝光LED的组合，就可轻易获得白光LED。
目前白光LED已成为可携式信息产品的主要背光照明光源，未来甚至可成为一般家用照明光源。
此外最近几年出现高功率近紫外LED，同样的可利用荧光体变成白光LED，LED的特点是小型、低耗电量、寿命长，若与具备色彩设计自由度、稳定、容易处理等特点的荧光体组合时，就可成为全新的照明光源。
通常LED与荧光体组合时，典型方法是将荧光体设于LED附近，主要原因是希望荧光体能高效率的将LED产生的光线作波长转换，而将荧光体设于光线放射密度较高的区域，对波长转换而言是最简易的方法。
此外荧光体封装方法决定白光LED的发光效率与色调，因此接着将根据白光化的观点，深入探讨LED与荧光体的封装技术。
蓝色LED+YAG荧光体的白光化封装图1是目前已商品化白光LED，具体而言它是将可产生黄光的YAG:Ce荧光体分散于透明的环氧树脂内，再用设于碗杯内的蓝色LED产生的光线激发转换成白光，这种方式的白光发光机制是利用LED产生蓝色光线，其中部份蓝光会激发YAG荧光体变成黄色发光，剩余的蓝光则直在外部进行蓝光与黄光混色进而变成白光，这种方式的特点是结构简单，只需在LED的制作过成中追加荧光体涂布工程即可，因此可以大幅抑制制作成本，此外另一特点是色度调整非常单纯。
图1 蓝光LED+YAG荧光体图2是改变树脂内YAG荧光体浓度之后，LED色坐标plot的结果，由图可知只要色坐标是在LED与YAG荧光体两色坐标形成的直线范围内，就可任意调整色调，依此可知YAG荧光体浓度较低时，蓝色穿透光的比率较多，整体就会呈蓝色基调白光；相对的如果YAG荧光体浓度较高时，黄色转换光的比率较多，整体呈黄色基调白光。
如上所述将部份蓝色LED当作互补色的方式，不需要高密度(与树脂的百分比)的荧光体涂布，因此可以有效降低荧光体的使用量。
一般而言荧光体与树脂的百分比，虽然会随着YAG荧光体的转换效率，与碗杯的形状而改变，不过10～20wt%左右低配合比就能获得白光。
半导体照明产业基础知识第一章 LED照明基础知识 (3)1、半导体照明的概念 (3)2、LED基本发光原理 (3)3、LED光源的特点 (4)4、LED的优点 (5)5、LED发展历史 (6)6、LED显示屏常用术语解释 (6)7、LED极限参数的意义 (15)8、LED的分类 (15)9、LED的适用范围和各类应用 (19)10、LED产业链分布 (20)11、LED发展现状 (20)12、LED发展趋势 (21)总结：LED照明设计 (21)第二章 LED衬底材料的基本知识 (22)1、LED衬底的概念和作用 (22)2、LED衬底材料的种类 (23)3、LED衬底选择的原则 (26)4、LED衬底的工艺流程 (26)第三章 LED外延片基础知识 (28)1、LED外延生长的概念和原理 (28)2、LED外延片衬底材料选择特点 (28)3、LED外延片衬底材料种类 (29)4、LED外延片生长工艺 (31)第四章 LED芯片基础知识 (35)1、LED芯片的概念 (35)2、LED芯片的组成元素 (35)3、LED芯片的分类 (35)4、LED芯片特性表（详见下表介绍） (38)5、LED芯片的工艺流程 (38)第五章 LED封装基本知识 (47)1、LED封装的概念 (47)2、LED封装的分类 (48)3、LED封装工艺流程 (51)4、LED封装器件的性能 (55)5、提高LED发光效率的技术 (56)第六章白光LED的基础知识 (59)1、白光LED的概念 (59)2、白光LED发光原理 (59)3、白光LED技术指标 (61)4、白光LED技术难点 (61)5、大功率白光LED的封装技术研究 (62)第七章 LED应用的基础知识 (69)1、信息显示 (69)2、交通信号灯 (73)3、汽车用灯 (74)4、LED背光源 (76)5、半导体照明 (79)第一章 LED照明基础知识1、半导体照明的概念又名LED照明。
ＬＥＤ特性和白光ＬＥＤ的基础知识与驱动 很多年来，发光二极管（ＬＥＤ）广泛的应用于状态显示与点阵显示板。
现在，不仅可以选择近期刚刚研发出来的蓝光和白光产品（普遍用于便携设备），而且也能在已有的绿光、红光和黄光产品中选择。
例如，白光ＬＥＤ被认为是彩色显示器的理想背光源。
但是，必须注意这些新型ＬＥＤ产品的固有特性，需要为其设计适当的供电电源。
本文描述了新、旧类型ＬＥＤ的特性，以及对驱动电源的性能要求。
标准红光、绿光和黄光ＬＥＤ 使LED工作的最简单的方式是，用一个电压源通过串接一个电阻与LED相连。
只要工作电压(V B)保持恒定，LED就可以发出恒定强度的光(尽管随着环境温度的升高光强会减小)。
通过改变串联电阻的阻值能够将光强调节至所需要的强度。
对于５ｍｍ直径的标准ＬＥＤ，图１给出了其正向导通电压（ＶＦ）与正向电流（ＩＦ）的函数曲线。
［１］ 注意ＬＥＤ的正向压降随着正向电流的增大而增加。
假定工作于１０ｍＡ正向电流的绿光ＬＥＤ应该有５Ｖ的恒定工作电压，那么串接电阻ＲＶ 等于（５Ｖ －ＶＦ，１０ｍＡ）／１０ｍＡ ＝ ３００。
如数据表中所给出的典型工作条件下的曲线图（图２）所示，其正向导通电压为２Ｖ。
图１． 标准红光、绿光和黄光ＬＥＤ具有１．４Ｖ至２．６Ｖ的正向导通电压范围。
当正向电流低于１０ｍＡ时，正向导通电压仅仅改变几百毫伏。
图２． 串联电阻和稳压源提供了简单的ＬＥＤ驱动方式。
这类商用二极管采用ＧａＡｓＰ （磷砷化镓）制成。
易于控制，并且被绝大多数工程师所熟知，它们具有如下优点： •所产生的色彩(发射波长)在正向电流、工作电压以及环境温度变化时保持相当的稳定性。
标准绿光LED发射大约565nm的波长，容差仅有25nm。
由于色彩差异非常小，在同时并联驱动几个这样的LED时不会出现问题(如图3所示)。
正向导通电压的正常变化会使光强产生微弱的差异，但这是次要的。
通常可以忽略同一厂商、同一批次的LED之间的差异。
•正向电流高至大约10mA时，正向电压变化很小。
红光LED的变化量大约为200mV，其它色彩大约为400mV (如图1所示)。
•相比之下，对于低于10mA的正向电流，蓝光和白光LED的正向电压变化更小。
可以直接使用便宜的锂电池或三节NiMH电池驱动。
图３． 该图给出了同时并联驱动几个红光、黄光或者绿光ＬＥＤ的结构，具有很小的色彩差异或亮度差异。
因此，驱动标准ＬＥＤ的电流消耗非常低。
如果ＬＥＤ的驱动电压高于其最大的正向电压，则并不需要升压转换器或者复杂昂贵的电流源。
ＬＥＤ甚至可以直接由锂电池或者３节ＮｉＭＨ电池来驱动，只要因电池放电而导致的亮度减弱可以满足该应用的要求即可。
蓝光ＬＥＤ 在很长的一段时间内都无法提供发射蓝光的LED。
设计工程师仅能采用已有的色彩：红色、绿色和黄色。
早期的“蓝光”器件并不是真正的蓝光LED，而是包围有蓝色散射材料的白炽灯。
几年前，使用纯净的碳化硅（ＳｉＣ）材料研制出了第一个“真正的蓝光”ＬＥＤ，但是它们的发光效率非常低。
下一代器件使用了氮化镓基料，其发光效率可以达到最初产品的数倍。
当前制造蓝光ＬＥＤ的晶体外延材料是氮化铟镓（ＩｎＧａＮ）。
发射波长的范围为４５０ｎｍ至４７０ｎｍ，氮化铟镓ＬＥＤ可以产生五倍于氮化镓ＬＥＤ的光强。
白光ＬＥＤ 真正发射白光的ＬＥＤ是不存在的。
这样的器件非常难以制造，因为ＬＥＤ的特点是只发射一个波长。
白色并不出现在色彩的光谱上；一种替代的方法是，利用不同波长合成白色光。
白光ＬＥＤ设计中采用了一个小窍门。
在发射蓝光的ＩｎＧａＮ基料上覆盖转换材料，这种材料在受到蓝光激励时会发出黄光。
于是得到了蓝光和黄光的混合物，在肉眼看来就是白色的（如图４所示）。
［２］ 图４． 白光ＬＥＤ的发射波长（实线）包括蓝光和黄光区域的峰值，但是在肉眼看来就是白色。
肉眼的相对光敏感性（虚线）如图所示。
白光ＬＥＤ的色彩由色彩坐标定义。
Ｘ和Ｙ坐标的数值根据国际照明委员会（ＣＩＥ）的１５．２规范的要求计算得到。
［３］ 白光ＬＥＤ的数据资料通常会详细说明随着正向电流增加而引起的色彩坐标的变化（如图５所示）。
［４］ 图５． 正向电流的变化改变了白光ＬＥＤ （ＯＳＲＡＭ Ｏｐｔｏ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ的ＬＥ Ｑ９８３）的色彩坐标，并因此改变了白光质量。
不幸的是，采用ＩｎＧａＮ技术的ＬＥＤ并不像标准绿光、红光和黄光那样容易控制。
ＩｎＧａＮ ＬＥＤ的显示波长（色彩）会随着正向电流而改变（如图６所示）。
例如，白光ＬＥＤ所呈现的色彩变化产生于转换材料的不同浓度，以及蓝光发光ＩｎＧａＮ材料随着正向电压的变化而产生波长变化。
从图５可以看到色彩的变化，Ｘ和Ｙ坐标的移动意味着色彩的改变（如前所述，白光ＬＥＤ没有明确的波长。
） 图６． 增加的正向电流通过改变其发射波长而改变了蓝光ＬＥＤ的色彩。
当正向电流高至１０ｍＡ时，正向电压的变化很大。
变化量的范围大约为８００ｍＶ （有些二极管型号变化会更大一些）。
电池放电引起的工作电压的变化因此会改变色彩，因为工作电压的变化改变了正向电流。
在１０ｍＡ正向电流时，正向电压大约为３．４Ｖ （该数值会随供应商的不同而有所不同，范围从３．１Ｖ至４．０Ｖ）。
同样，不同ＬＥＤ之间的电流－电压特性也有较大差异。
直接用电池驱动ＬＥＤ是很困难的，因为绝大数电池会随着放电使电压低于ＬＥＤ所需要的最小正向导通电压。
驱动并联白光ＬＥＤ 许多便携式或采用电池供电的设备使用白光LED作为背光。
特别是PDA彩色显示器需要白色背景光，以恢复所希望的色彩，恢复色彩要与原物很接近。
未来的3G手机支持图片和视频数据，这也需要白色背光。
数码照相机、MP3播放器和其它视频、音频设备也包括需要白色背光的显示器。
在绝大多数应用中，单个白光ＬＥＤ是不够的，需要同时驱动几个ＬＥＤ。
必须采用特定的操作，以确保它们的强度和色彩一致，即使是在电池放电或其它条件变化时。
图７给出了一组随机挑选的白光ＬＥＤ的电流－电压曲线。
在这些ＬＥＤ上加载３．３Ｖ电压（上端虚线）会产生２ｍＡ至５ｍＡ范围的正向电流，导致不同亮度的白光。
该区域中（如图５所示） Ｙ坐标变化很剧烈，会导致显示色彩的不真实。
同样，ＬＥＤ也具有不同的光强，这会产生不均匀的亮度。
另外一个问题是所需的最小供电电压，ＬＥＤ要求高于３Ｖ的电压驱动，若低于该电压，几个ＬＥＤ可能会完全变暗。
图７． 曲线显示了不同白光ＬＥＤ的电流－电压特性之间的相当大的差异，甚至是从同一产品批次中随机挑选的ＬＥＤ。
因此，用恒定的３．３Ｖ驱动这样几个并联的ＬＥＤ会导致不同亮度的白光（上虚线）。
锂电池在完全充满电时可以提供４．２Ｖ的输出电压，在很短的一段工作时间内会下降到标称的３．５Ｖ。
由于电池放电，其输出电压会进一步下降到３．０Ｖ。
如果白光ＬＥＤ直接由电池驱动，如图３所示，则会产生如下问题： 首先，当电池充满电时，所有的二极管都被点亮，但会具有不同的光强和色彩。
当电池电压下降至其标称电压时，光强减弱，并且白光间的差异变得更大。
因此，设计人员必须考虑电池电压和二极管正向电压的数值，而需要计算串联电阻的阻值。
（随着电池彻底放电，部分ＬＥＤ将会完全熄灭。
） 带有电流控制的电荷泵 LED供电电源的目标是提供一个足够高的输出电压，并且在并联连接的LED上加载同样的电流。
注意(如图5所示)，如果并联配置的所有LED具有一致的电流，那么所有的LED将会具有相同的色彩坐标。
Maxim提供带有电流控制的电荷泵，以实现这一目标(MAX1912)。
图８所示的三个并联的ＬＥＤ，电荷泵具有较大量程，可以提高输入电压至１．５倍。
早期的电荷泵只能简单的使输入电压倍压，而新的技术则提供了更好的效率。
将输入电压升高至恰好可以驱动ＬＥＤ工作的电平。
连接至ＳＥＴ （１０引脚）的电阻网络保证所有ＬＥＤ的电流一致。
内 ＝ ２００ｍＶ／１０ ＝ 部电路保持ＳＥＴ电平在２００ｍＶ，这样就可以计算出流经每个ＬＥＤ的电流ＩＬＥＤ２０ｍＡ。
如果某些二极管需要较低的电流，可以同时并联驱动３个以上的ＬＥＤ，ＭＡＸ１９１２的输出电流可达６０ｍＡ。
进一步的应用和图表可以参考ＭＡＸ１９１２数据资料。
［５］ 图８． ＩＣ内部包括电荷泵和电流控制，电荷泵为白光ＬＥＤ提供足够的驱动电压，而电流控制通过给每个ＬＥＤ加载同样的电流来确保均匀的白光。
简单电流控制 如果系统提供高于二极管正向导通电压的电平，白光LED可以很容易的被驱动。
例如，数码照相机通常包括一个+5V供电电源。
如果那样的话，就不需要升压功能，因为供电电压足以驱动LED。
对于图8所示电路，应该选择一个匹配的电流源。
比如，MAX1916可以同时驱动3个并联的LED (如图9所示)。
图９． 单个外部电阻（Ｒ）设定流经每个ＬＥＤ的电流数值。
在ＩＣ的使能引脚（ＥＮ）上加载脉宽ＳＥＴ调制信号可以实现简单的亮度控制（调光功能）。
工作简单：电阻ＲＳＥＴ设定加载至所连ＬＥＤ的电流。
这种方法占用很少的ＰＣＢ空间。
除ＩＣ （小巧的６引脚ＳＯＴ２３封装）和几个旁路电容之外，仅需要一个外部电阻。
ＩＣ具有极好的电流匹配，不同ＬＥＤ之间差别０．３％。
这种结构提供了相同的色彩区域，因此每个ＬＥＤ具有一致的白光亮度。
调光改变光强 某些便携式设备根据环境光线条件来调节其光输出亮度，有些设备在一段较短的空闲时间之后通过软件降低其光强。
这都要求LED具有可调光强，并且这样的调节应该以同样的方式去影响每路正向电流，以避免可能的色彩坐标偏移。
利用小型数模转换器控制流经RSET电阻的电流可以得到均匀的亮度。
６位分辨率的转换器，比如带有Ｉ２Ｃ接口的ＭＡＸ５３６２或者带有ＳＰＩ接口的ＭＡＸ５３６５，能够提供３２级亮度调节（如图１０所示）。
由于正向电流会影响色彩坐标，因此ＬＥＤ白光会随着光强的变化而改变。
但是这并不是问题，因为相同的正向电流会使得这个组里的每个二极管都发出同样的光。
图１０． 数模转换器通过一致改变ＬＥＤ的正向电流来控制ＬＥＤ的调光。
使色彩坐标不发生移动的调光方案叫做脉宽调制。
它能够由绝大多数可以提供使能或者关断控制的电源器件实现。
例如，通过拉低ＥＮ电平禁止器件工作时，ＭＡＸ１９１６可以将流经ＬＥＤ的泄漏电流限定在１μＡ，使发射光为零。
拉高ＥＮ电平可以管理可控的ＬＥＤ正向电流。
如果给ＥＮ引脚加脉宽调制信号，那么亮度就与该信号的占空比成正比。
由于流经每个ＬＥＤ的正向电流持续保持一致，因而色彩坐标不会偏移。
但是，肉眼会感觉到占空比改变带来的光强变化。
人眼无法分辨超过２５Ｈｚ的频率，因此２００－３００Ｈｚ的开关频率是ＰＷＭ调光的很好选择。
更高的频率会产生问题，用来切换ＬＥＤ开关的短暂时间间隔内色彩坐标会发生变化。
ＰＷＭ信号可以由微处理器的Ｉ／Ｏ引脚或其外设提供。
