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常規(guī)LED電路組成及性能分析

來源:深圳市費思泰克科技有限公司   2025年03月22日 07:07  
     1.電路組成

     在需要使用比較多的led產(chǎn)品時,如果將所有的LED串聯(lián),將需要LED驅(qū)動器輸出較高的電壓:如果將所有的LED并聯(lián),則需要LED驅(qū)動器輸出較大的電流。將所有的LED串聯(lián)或并聯(lián),不但限制著LED的嚴使用量,而且并聯(lián)LED負載電流較大,驅(qū)動器的成本也會增加,解決辦法是采用混聯(lián)方式。串、并聯(lián)的LED數(shù)量平均分配,這樣,分配在一個LED串聯(lián)支路上的電壓相同,同一個串聯(lián)支路中每個LED上的電流也基本相同,亮度一致,同時通過每個串聯(lián)支路的電流也相近。

     2.電路性能分析
    
     當某一串聯(lián)支路上有一只LED品質(zhì)不良而短路時,不管采用穩(wěn)壓式驅(qū)動方式還是恒流式驅(qū)動方式,通過該串聯(lián)電路的電流將增大,很容易損壞該串聯(lián)支路中的LED。大電流通過損壞的這串LED后,由于通過的電流較大,多表現(xiàn)為斷路。斷開一個LED串聯(lián)支路后,如果采用穩(wěn)壓式驅(qū)動方式,驅(qū)動器的輸出電流將減小,而不影響余下的所有LED正常工作。
   
     如果采用恒流式LED驅(qū)動方式,由于驅(qū)動器的輸出電流保持不變,分配在余下的LED中的電流將增大,容易損壞所有的LED。解決辦法是盡量多并聯(lián)LED,這樣當斷開某一只LED時,分配在余下的LED中的電流不大,不至于影響余下的LED正常工作。
   
     這種先串聯(lián)后并聯(lián)的線路的優(yōu)點是線路簡單、亮度穩(wěn)定、可靠性高,并且對器件的一致性要求較低,不需要特別挑選器件,即使個別LED單管失效,對整個發(fā)光組件的影響也較小。在工作環(huán)境因素變化較大的情況下,使用這種連接形式的發(fā)光組件效果較為理想。
   
     先并后串混合連接構(gòu)成的發(fā)光組件的問題主要是在單組并聯(lián)LED中,由于器件和使用條件的差別,單組中個別LED芯片可能喪失PN結(jié)特性,出現(xiàn)短路。個別器件短路會使未失效的LED失去工作電流IF'導致整組LED熄滅,總電流全部從短路器件中通過,而較長時間的短路電流又會使器件內(nèi)部的鍵合金屬絲或其他部分燒毀,出現(xiàn)開路。這時,未失效的LED重新獲得電流,恢復正常發(fā)光,只是工作電流IF較原來大一點。這就是這種連接形式的發(fā)光組件出現(xiàn)先是一組中幾只LED一起熄滅,一段時間后除其中一只LED不亮外,其他LED又恢復正常的原因。
   
     混聯(lián)方式還有另外一種接法,即是將LED平均分配后分組并聯(lián),再將每組串聯(lián)在一起。當有一只LED品質(zhì)不良而短路時,不管是采用穩(wěn)壓式驅(qū)動方式還是恒流式驅(qū)動方式,并聯(lián)在這一支路中的LED將全部不亮。如果采用恒流式LED驅(qū)動方式,由于驅(qū)動器的輸出電流保持不變,除了并聯(lián)在短路LED上的這一并聯(lián)支路外,其余的LED均正常工作。假設(shè)并聯(lián)的LED數(shù)量較多,驅(qū)動器的驅(qū)動電流較大,通過這只短路的LED的電流將增大。大電流通過這只短路的LED后,很容易就變成斷路。由于并聯(lián)的LED較多,斷開一只LED后,平均分配電流變化不大,其余的LED依然可以正常工作,那么在整個LED燈中僅有一只LED不亮。

     3.驅(qū)動器的選擇 
    
     通過以上分析可知,驅(qū)動器與負載LED串/并聯(lián)方式的搭配選擇是非常重要的,以恒流方式驅(qū)動功率型LED時,不適合采用并聯(lián)負載:同樣,穩(wěn)壓式LED驅(qū)動器不適合選用串聯(lián)負載。

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