(1)白光LED色彩，波长分析真正发射白光的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，图4为LED发出光线的波长和正向电流示意图。由图4可以看出：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4所示。

　　但是，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5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，且蓝光发光InGaN材料随着正向电压的变化而产生波长变化。

　　当正向电流高至10 mA时，正向电压的变化很大。变化的范围大约为800 mV(有些型号二极管变化会更大一些)。电池放电引起的工作电压的变化会改变色彩，因为工作电压的变化改变了正向电流。在10 mA正向电流时，正向电压大约为3.4 V(该数值会随供应商的不同而有所不同，范围3.1 V~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。

　　(2)白光LED伏安曲线和温度电流变化分析

　　图6和图7分别为LED的伏安曲线和温度电流曲线。由LED发光原理可以知道，白光LED的亮度变化主要是由其通电电流决定的。

　　由上面白光LED分析可以看出：

　　(1)白光LED的通电电流将影响其波长变化;

　　(2)当LED工作在电流为10mA到30mA区域，LED两端的电压发生微小变化时，电流将发生较大变化;

　　(3)LED的承受电流范围随温度的升高而变小。

　　为了使白光LED长期稳定工作，采取下列措施：

　　(1)拉开两个LED的间距，达到散热目的;

　　(2)采用恒流供电，使白光LED波长和亮度处于恒定状态。

　　由上述分析可以得出，为了使LED维持在固定亮度和色彩发光，并且延长其工作寿命，正向电流必须维持在一个稳定值，因此采取恒流措施来保证LED的稳定工作。

　　2.3.3 恒流保护电路

　　本系统将大电流CMOS管作为电子开关，并采用恒流电路对LED阵列进行恒流供电，使LED灯可以长时间稳定工作。下面介绍恒流实现方法。

　　图8为最基本的恒流电路原理图，图中RL为负载电阻(实际为LED阵列)，Ro为采样电阻，Eg为参考电压，则输出电流Io=Eg/Ro，说明稳流电源的输出电流由基准电压Eg和采样电阻Ro决定，Eg和Ro一经确定，稳流电源的输出电流不受输出电源电压和负载影响而保持稳定。由此可知，要想获得一个稳定的输出电流，必须提供一个高精度的基准电压和采样电阻。

　　本系统根据上述基本原理图，采用CMOS场效应管和一个运算放大器组成基本恒流电路。在本系统中，参考电压Eg由控制电路中的4538的输出脉冲经过稳压电路(采用TL431稳压器)提供。每当4538输出一个正脉冲，将触发恒流电路中运算放大器工作，使LED点亮，达到恒流闪光的效果。

　　3 结束语

　　经测试，系统电路的静态功耗为5 mA~7 mA，具有较低的静态功耗和较高的稳定度。不同用户可以根据不同的设计要求，通过修改其中的某些部分以满足设计要求。