常見的LED應(yīng)用連接形式介紹與對比

　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(xué)等。最簡單的配置形式是單個(gè)LED，采用這種設(shè)計(jì)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(shí)際使用場合通常需要平面發(fā)光，因此需要將多個(gè)LED按照需要排列組合起來，以滿足較大范圍、較高亮度、動(dòng)態(tài)顯示、色彩變換等應(yīng)用要求及LED與配套驅(qū)動(dòng)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(shí)流過的電流相等。對于同-規(guī)格和批次的LED來說，雖然單個(gè)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(qiáng)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(diǎn)。然而，由于采用串聯(lián)形式，當(dāng)其中一個(gè)LED發(fā)生開路故障時(shí)，將造成整個(gè)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(gè)LED都并聯(lián)一個(gè)齊納二極管的改進(jìn)型串聯(lián)連接形式如圖2 所示。在這種連接方式中，每個(gè)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(shí)，由于齊納二極管VD1～VDn，不導(dǎo)通，電流主要流過LED1～LEDn，當(dāng)LED 串中有損壞的 LED 所造成燈串開路時(shí)，由于VD1～VDn，導(dǎo)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(shí)每個(gè)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(shí)，誰過每個(gè)LED的電流是不相等的。由此可見，每個(gè)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(dú)立匹配的并聯(lián)形式

　　針對圖3中存在的可靠性問題，獨(dú)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(gè)LED都具有電流獨(dú)自可調(diào)性(驅(qū)動(dòng)器V+輸出端分別為L1～Ln， )，保證流過每個(gè)LED的電流在其要求的范圍內(nèi)，具有驅(qū)動(dòng)效果好、單個(gè)LED保護(hù)完整、故障時(shí)不影響其他的LED工作、可以匹配具有較大差異的LED等特點(diǎn)。存在的主要問題是：整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的構(gòu)成較為復(fù)雜，裝置的造價(jià)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(dú)立匹配的并聯(lián)形式