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并联LED吊灯替换1只白炽灯后其余9只LED亮度提升的原因咨询

为什么替换一只LED为白炽灯后,剩下的LED亮度提升?

嘿,这个问题挺接地气的,我来拆解背后的核心逻辑——本质是负载特性差异电源的输出特性共同作用的结果,分两种最常见的场景给你讲:

场景1:吊灯用的是带内阻的普通恒压电源

咱们先明确原电路:10只LED并联,LED是典型的非线性负载——导通后它的压降基本固定(比如常见的白光LED导通压降在2.7-3.2V之间),等效的动态电阻很小。而白炽灯是纯阻性负载,而且它的电阻会随温度剧烈变化:冷态(刚通电时)电阻只有热态的1/10左右,但正常工作后热态电阻会变得很大(比如12V的小白炽灯热态电阻能到几十欧姆,远大于LED的动态电阻)。

替换后发生了这些变化:

  • 原来10只LED并联的总等效电阻极低,替换一只为白炽灯后,总负载的等效电阻会显著变大(因为白炽灯热态电阻远大于LED,并联后的总电阻更接近白炽灯的电阻)。
  • 普通恒压电源都有一定的内阻,根据欧姆定律,负载两端的实际电压 = 电源标称电压 × 总负载电阻/(电源内阻 + 总负载电阻)。总负载电阻变大后,LED两端的实际电压会升高。
  • LED的亮度由流过它的电流决定,在压降固定的前提下,电压升高会让流过每只LED的电流增大,自然亮度就明显提升了。

场景2:吊灯用的是LED灯具常用的恒流驱动电源

这是更常见的情况,因为LED对电流敏感,正规的LED灯具都会用恒流电源来保证寿命和亮度稳定。恒流电源的核心特性是输出总电流恒定,比如原来总电流是1A,分给10只LED,每只LED的电流就是0.1A。

替换后的关键变化:

  • 白炽灯的热态电阻远大于LED,在并联电路里,电流会优先流向电阻更小的支路。所以替换后,恒流源输出的总电流几乎全部分给了剩下的9只LED。
  • 原来每只LED分到总电流的1/10,现在分到1/9,电流直接提升了11%左右,LED的亮度和电流正相关,所以你会看到明显的亮度提升。

额外补充:如果是刚通电瞬间,白炽灯冷态电阻极小,可能会短暂拉低总电压,但很快白炽灯升温后电阻变大,就会出现上面说的亮度提升现象,这也是你能明显看到变化的原因。

内容的提问来源于stack exchange,提问作者pjkPA

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