led串聯(lián)并聯(lián)驅(qū)動方式分析

需要考慮選用什么樣的LED驅(qū)動器，以及LED作為負(fù)載采用的串并聯(lián)方式，合理的配合設(shè)計，才能保證LED正常工作。
　　1、LED采用全部串聯(lián)方式
　　要求LED驅(qū)動器輸出較高的電壓（如圖1）。當(dāng)LED的一致性差別較大時，分配在不同的LED兩端電壓不同，通過每顆LED的電流相同，LED的亮度一致。


LED串聯(lián)方式                              
　　當(dāng)某一顆LED品質(zhì)不良短路時，如果采用穩(wěn)壓式驅(qū)動(如常用的阻容降壓方式)，由于驅(qū)動器輸出電壓不變，那么分配在剩余的LED兩端電壓將升高，驅(qū)動器輸出電流將增大，導(dǎo)致容易損壞余下的所有LED。如采用恒流式LED驅(qū)動，當(dāng)某一顆LED品質(zhì)不良短路時，由于驅(qū)動器輸出電流保持不變，不影響余下所有LED 正常工作。當(dāng)某一顆LED品質(zhì)不良斷開后，串聯(lián)在一起的LED將全部不亮。解決的辦法是在每個LED兩端并聯(lián)一個齊納管，當(dāng)然齊納管的導(dǎo)通電壓需要比 LED的導(dǎo)通電壓高，否則LED就不亮了
　　2、LED采用全部并聯(lián)方式
　　要求LED驅(qū)動器輸出較大的電流，負(fù)載電壓較低(如圖2)。分配在所有LED兩端電壓相同，當(dāng)LED的一致性差別較大時，而通過每顆LED的電流不一致，LED的亮度也不同?？商暨x一致性較好的LED，適合用于電源電壓較低的產(chǎn)品(如太陽能或電池供電)。


　　當(dāng)某一個顆LED品質(zhì)不良斷開時，如果采用穩(wěn)壓式LED驅(qū)動(例如穩(wěn)壓式開關(guān)電源)，驅(qū)動器輸出電流將減小，而不影響余下所有LED正常工作。如果是采用恒流式LED驅(qū)動，由于驅(qū)動器輸出電流保持不變，分配在余下LED電流將增大，導(dǎo)致容易損壞所有LED。解決辦法是盡量多并聯(lián)LED，當(dāng)斷開某一顆LED 時，分配在余下LED電流不大，不至于影響余下LED正常工作。所以功率型LED做并聯(lián)負(fù)載時，不宜選用恒流式驅(qū)動器。

　　當(dāng)某一顆LED品質(zhì)不良短路時，那么所有的LED將不亮，但如果并聯(lián)LED數(shù)量較多，通過短路的LED電流較大，足以將短路的LED燒成斷路。

　　3、LED采用混聯(lián)方式

　　在需要使用比較多LED的產(chǎn)品中，如果將所有LED串聯(lián)，將需要LED驅(qū)動器輸出較高的電壓。如果將所有LED并聯(lián)，則需要LED驅(qū)動器輸出較大的電流。將所有LED串聯(lián)或并聯(lián)，不但限制著LED的使用量，而且并聯(lián)LED負(fù)載電流較大，驅(qū)動器的成本也會大增。解決辦法是采用混聯(lián)方式。

圖4混聯(lián)方式

　　如圖4所示，串并聯(lián)的LED數(shù)量平均分配，分配在一串LED上的電壓相同，通過同一串每顆LED上的電流也基本相同，LED亮度一致。同時通過每串LED的電流也相近。

　　當(dāng)某一串聯(lián)LED上有一顆品質(zhì)不良短路時，不管采用穩(wěn)壓式驅(qū)動還是恒流式驅(qū)動，這串LED相當(dāng)于少了一顆LED，通過這串LED的電流將大增，很容易就會損壞這串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。斷開一串LED后，如果采用穩(wěn)壓式驅(qū)動，驅(qū)動器輸出電流將減小，而不影響余下所有LED正常工作。

　　如果是采用恒流式LED驅(qū)動，由于驅(qū)動器輸出電流保持不變，分配在余下LED電流將增大，導(dǎo)致容易損壞所有LED。解決辦法是盡量多并聯(lián)LED，當(dāng)斷開某一顆LED時，分配在余下LED電流不大，不至于影響余下LED正常工作。

　　混聯(lián)方式還有另一種接法，即是將LED平均分配后，分組并聯(lián)，再將每組串聯(lián)一起，

　　當(dāng)有一顆LED品質(zhì)不良短路時，不管采用穩(wěn)壓式驅(qū)動還是恒流式驅(qū)動，并聯(lián)在這一路的LED將全部不亮，如果是采用恒流式LED驅(qū)動，由于驅(qū)動器輸出電流保持不變，除了并聯(lián)在短路LED的這一并聯(lián)支路外，其余的LED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，通過這顆短路的LED電流將增大，大電流通過這顆短路的LED后，很容易就變成斷路。由于并聯(lián)的LED較多，斷開一顆LED的這一并聯(lián)支路，平均分配電流不大，依然可以正常工作，哪么整個LED燈，僅有一顆LED不亮。

　　如果采用穩(wěn)壓式驅(qū)動，LED品質(zhì)不良短路瞬間，負(fù)載相當(dāng)少并聯(lián)LED一路，加在其余LED上的電壓增高，驅(qū)動器輸出電流將大增，極有可能立刻損壞所有 LED，幸運(yùn)的話，只將這顆短路的LED燒成斷路，驅(qū)動器輸出電流將恢復(fù)正常，由于并聯(lián)的LED較多，斷開一顆LED的這一并聯(lián)支路，平均分配電流不大，依然可以正常工作，哪么整個LED燈，也僅有一顆LED不亮。

　　通過對以上分析可知，驅(qū)動器與負(fù)載LED串并聯(lián)方式搭配選擇是非常重要的，恒流式驅(qū)動功率型LED是不適合采用并聯(lián)負(fù)載的，同樣的，穩(wěn)壓式LED驅(qū)動器不適合選用串聯(lián)負(fù)載。