常見的LED應(yīng)用連接形式介紹

LED在應(yīng)用中的配置形式取決于多方面的因素，其中包括應(yīng)用要求、LED參數(shù)與數(shù)量、輸入電壓、效率、散熱管理、尺寸與布局限制及光學等。最簡單的配置形式是單個LED，采用這種設(shè)計的應(yīng)用例多，如汽車內(nèi)頂燈(地圖燈、閱讀燈)等。

由于目前LED的功率和亮度還不是很高，而實際使用場合通常需要平面發(fā)光，因此需要將多個LED按照需要排列組合起來，以滿足較大范圍、較高亮度、動態(tài)顯示、色彩變換等應(yīng)用要求及LED與配套驅(qū)動器之間的匹配要求。

一、常見的連接形式

1.整體串聯(lián)形式

(1 )簡單串聯(lián)形式

LED 的簡單串聯(lián)連接形式如圖1所示。

一般簡單的串聯(lián)連接形式中的LED1～LEDn首尾相連，LED工作時流過的電流相等。對于同-規(guī)格和批次的LED來說，雖然單個LED上的電壓可能有微小的差異，但是由于LED是電流型器件，因此可以保證各自的發(fā)光強度相一致，困此，簡單的串聯(lián)形式的 LED就具有電路簡單、連接方便等特點。然而，由于采用串聯(lián)形式，當其中一個LED發(fā)生開路故障時，將造成整個LED燈串的熄滅，影響了使用的可靠性。

(2 )帶并聯(lián)齊納二極管的串聯(lián)形式

每個LED都并聯(lián)一個齊納二極管的改進型串聯(lián)連接形式如圖2 所示。在這種連接方式中，每個齊納二極管的擊穿電壓都高于LED的工作電壓。在LED正常工作時，由于齊納二極管VD1～VDn，不導通，電流主要流過LED1～LEDn，當LED 串中有損壞的 LED 所造成燈串開路時，由于VD1～VDn，導通，除了有故障的LED外，其他LED仍有電流通過而發(fā)光。這種連接方式與圖1所示的簡單串聯(lián)形式比較9在可靠性方面得到很大提高。

圖1 簡單串聯(lián)連接形式

圖2 帶并聯(lián)齊納二極管串聯(lián)連接形式

2.整體并聯(lián)形式

(1)簡單并聯(lián)形式

圖3所示為 LED的簡單并聯(lián)形式。

簡單并聯(lián)形式中的LED1～LEDn首尾并聯(lián)，工作時每個LED承受的電壓相等。由LED的特性可見，其屬于電流型器件，加在LED上的電壓的微小變化都將引起電流的較大變化。此外，由于受到 LED制造技術(shù)的限制，即使是同一批次的 LED，其性能上的差異也是固有的，因此LED1～LEDn工作時，誰過每個LED的電流是不相等的。由此可見，每個LED電流分配的不均可能使電流過大的 LED壽命銳減，甚至燒壞。這種連接方式雖然較為簡單。但是可靠性并不高，特別是對于LED數(shù)量較多情況下的應(yīng)用就更容易造成使用的故障。

(2 )獨立匹配的并聯(lián)形式

針對圖3中存在的可靠性問題，獨立匹配的并聯(lián)形式是一種很好的方式(見圖4 )。這種方式中的每個LED都具有電流獨自可調(diào)性(驅(qū)動器V+輸出端分別為L1～Ln， )，保證流過每個LED的電流在其要求的范圍內(nèi)，具有驅(qū)動效果好、單個LED保護完整、故障時不影響其他的LED工作、可以匹配具有較大差異的LED等特點。存在的主要問題是：整個驅(qū)動電路的構(gòu)成較為復雜，裝置的造價高，占用的體積太，不適用于數(shù)量較多的LED電路。

圖3 簡單并聯(lián)形式

圖4獨立匹配的并聯(lián)形式