LED采用全部并聯(lián)方式連接

在并聯(lián)設(shè)計(jì)中，多個(gè)LED由具備獨(dú)立電流的驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)。并聯(lián)設(shè)計(jì)是基于低驅(qū)動(dòng)電壓完成的，因此無(wú)須帶電感的升壓電路。基于電荷泵驅(qū)動(dòng)的并聯(lián)設(shè)計(jì)具有低電磁干擾、低噪聲、高效率和外部器件少的特點(diǎn)。在串聯(lián)設(shè)計(jì)中，一個(gè)LED發(fā)生故障就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)背光照明子系統(tǒng)失效，而并聯(lián)設(shè)計(jì)可避免出現(xiàn)這種嚴(yán)重缺陷，而使設(shè)計(jì)容錯(cuò)性較強(qiáng)。LED采用全部并聯(lián)方式的連接如圖所示，即將多個(gè)LED的正極與正極、負(fù)極與負(fù)極并聯(lián)連接，其特點(diǎn)是每個(gè)LED的工作電壓一樣，總電流為IF×n，為了使每個(gè)LED的工作電流IF一致，要求每個(gè)LED的正向電壓也要一致。但是，由于器件之間的特性參數(shù)存在一定的差別，且LED的正向電壓UF隨溫度上升而下降，故不同LED可能因?yàn)樯釛l件的差別而使工作電流IF不同。散熱條件較差的LED的溫升較大，其正向電壓U，下降也較大，造成工作電流UF上升，而工作電流IF上升又加劇溫升，如此循環(huán)可能會(huì)導(dǎo)致LED損壞。LED采用并聯(lián)方式時(shí)要求LED驅(qū)動(dòng)器輸出較大的電流，負(fù)載電壓較低。在實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)挑選一致性較好的LED，要求分配在所有LED兩端的電壓相同，當(dāng)LED的一致性差別較大時(shí)，通過(guò)每只LED的電流不一致，LED的亮度也不同。LED采用并聯(lián)連接的方式適合用于電源供電電壓較低的電子設(shè)各(如太陽(yáng)能或電池)。

圖 LED采用全部并聯(lián)方式的連接圖

當(dāng)某一個(gè)LED斷開(kāi)時(shí)，如果采用穩(wěn)壓式驅(qū)動(dòng)(如穩(wěn)壓式開(kāi)關(guān)電源)，驅(qū)動(dòng)器的輸出電流將減小，而不影響余下所有LED的正常工作。如果是采用恒流式驅(qū)動(dòng)，由于驅(qū)動(dòng)器的輸出電流保持不變，分配在余下LED的電流將增大，將損壞所有余下的LED。解決辦法是盡量多并聯(lián)LED，當(dāng)斷開(kāi)某一只LED時(shí)，分配在余下LED的電流不大，不至于影響余下LED的正常工作。所以功率型LED并聯(lián)使用時(shí)，不宜選用恒流式驅(qū)動(dòng)器。

當(dāng)某一只LED短路時(shí)，所有的LED將不亮，但如果并聯(lián)LED的數(shù)量較多，通過(guò)短路LED的電流較大，則足以將短路的LED燒成斷路?，F(xiàn)有兩種用于并聯(lián)配置的驅(qū)動(dòng)IC：一種是采用匹配U，的LED驅(qū)動(dòng)IC;另一種是采用未匹配UF的LED驅(qū)動(dòng)IC。

(1)驅(qū)動(dòng)匹配的LED

可使用具有內(nèi)部匹配電流源的LED驅(qū)動(dòng)IC來(lái)驅(qū)動(dòng)并聯(lián)的匹配LED。驅(qū)動(dòng)IC在現(xiàn)有的3.3～5.5V總線電壓下運(yùn)行，流過(guò)LED的電流通過(guò)單一的外部電阻器來(lái)調(diào)節(jié)。由于不需要DC/DC轉(zhuǎn)換進(jìn)行升壓，故無(wú)須采用外部電感，因此電路的電磁干擾和紋波可達(dá)到最小。如果電源電壓穩(wěn)定且經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓處理，則無(wú)須為每個(gè)LED配各額外的電流設(shè)置電阻器。

(2)驅(qū)動(dòng)未匹配的LED

為了驅(qū)動(dòng)未匹配的LED，需要使用可為每個(gè)LED提供獨(dú)立電流控制的IC來(lái)獲得均勻亮度。因LED的UF有一定的范圍，驅(qū)動(dòng)IC將均勻地匹配各電流以獲得均勻亮度，并可在現(xiàn)有的3.3～5V總線電壓下運(yùn)行。電路中的驅(qū)動(dòng)IC會(huì)測(cè)量所有LED的%，然后選出最高%的LED，并將UOUT提升至驅(qū)動(dòng)這個(gè)最大UF值LED所需的最低電平。