有故障的 LED 外,其他 LED 仍有电流通过而发光。
图 2。3 简单串联 图 2。4 带齐纳二极管的串联 图 2。5 简单并联
2。3。2 整体并联形式
①简单并联形式
简单并联形式如图 2。5 所示,这种连接方式要求 LED 驱动电路输出较大的电流,而输 出的电压较低。而当各个 LED 因工艺问题而存在一致性较大差异时,流过每颗 LED 的电流 也会不同,使得 LED 亮度也不同。这种连接方式虽然较为简单,但是可靠性并不高,特别论文网
是 LED 数量较多的情况下就更容易造成故障。
②独立匹配的并联形式
针对图 2。5 中存在的可靠性问题,我们可以采用独立匹配的并联形式(见图 2。6)。这 种方式中的每个 LED 都具有独自可调性(驱动器 V+ 输出端分别为 L1~Ln),从而保证了流 过每个 LED 的电流在其范围内,但不适用于数量较多的 LED 电路。
图 2。6 独立匹配式并联
2。3。3 混联形式
混联形式是综合串联形式和并联形式的各自优点而提出的,主要有以下三种。
①先串后并的混联形式(见图 2。7)
图 2。7 先串后并 图 2。8 先并后串
将 LED 串联方式和并联方式两者结合起来,就构成 LED 混联的连接方式,如图 2。7 所 示。当应用的 LED 数量较多时,简单的串联或者并联都不能现实,因为前者要求驱动器输
出很高的电压(单个 LED 电压 VF 的 n 倍),后者要求驱动器输出很大的电流(单个 LED 电 流 I 的 n 倍)。这给驱动器的设计和制造都带来困难,并且还牵涉到驱动电路的结构问题 和总体的效率问题。因此,采用先串后并的混联方式主要是既保证有一定的可靠性,又保
证与驱动电路的匹配(驱动器输出合适的电压)。整个电路具有结构较为简单、连接方便、
效率较高等特点,适用于 LED 数量较多的场合。这时,串并联的 LED 数量要平均分配,保 证分配在每一串 LED 上的电压和电流相同,进而保证 LED 亮度的基本一致。
②先并后串的混联形式
若干个 LED 先并后串的混联形式如图 2。8 所示。由于 LED1-n ~ LEDm-n 先并联,提高了 每组 LED 故障下的可靠性,但是由此一来每组并联 LED 的均流问题就至关重要。为此,可
以通过配对挑选,将工作电压和电流尽量相同的 LED 作为并联的一组,或者给每个 LED 串 接小的均流电阻来解决。
③交叉阵列形式
交叉阵列形式主要是为了提高 LED 工作的可靠性,降低故障率。主要构成形式是:每 串以 3 个 LED 为一组,分别接入驱动器输出的Va 、Vb 、Vc 输出端,如图 2。9 所示。当一 串中的 3 个 LED 都正常时,3 个 LED 同时发光;一旦其中一个或两个 LED 失效开路时,可
以保证至少有一个 LED 正常工作。这样一来就能够大大地提高每组 LED 发光的可靠性,也 就能够提高整个 LED 发光的总体可靠性。
交叉阵列式
2。3。4 不同连接形式比较
不同的连接形式具有各自不同的特点,并且对驱动器的要求也不相同,特别是在单个 LED 发生故障时电路工作的情况、整体发光的可靠性、保证整体 LED 尽量能够继续工作的 能力、减少总体 LED 的失效率等就显得尤为重要。表 2-1 给出了采用不同连接形式时相关 情况的比较[2]。