多個LED排列組合常見的連接形式
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? ? 1、整體串聯(lián)形式
? ? 一般簡單的串聯(lián)連結(jié)方式中的LED1-n、首尾相連,LED工作時流過的電流相等。對于同一規(guī)格和批次的LED來說,雖然單個的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)光強度相一致。因此簡單的串聯(lián)形式的LED就具有電路簡單、連結(jié)方便等特點。然而,由于LED1-n二采用的為串聯(lián)形式,當其中一個LED發(fā)生開路故障時,將造成整個LED燈串的熄滅,影響了使用的可靠性。
? ? 帶旁路的串聯(lián)連結(jié)方式為1.1的改進方式。這種方式中的每個LED并聯(lián)有擊穿電壓稍高于LED工作電壓的齊納二極管D1-n。LED正常工作時,由于D1-n不導(dǎo)通,電流主要流過的LED1-n串,且相等,LED1-n串正常發(fā)光;當LED1-n串中有損壞而造成燈串開路時,由于D1-n的導(dǎo)通,保證了電流流過整個LED串,因此只有故障的LED失效,而整個燈串不熄滅。相對于上一種連接方式,大大地提高了使用的可靠性。
? ? 2、整體并聯(lián)形式
? ? a 簡單的并聯(lián)形式
? ? 簡單并聯(lián)方式中的LED1-n首尾并聯(lián),工作時每個LED上承受的電壓相等。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存在的,因此LED1-n工作時,流過每個LED的電流是不相等的。由此可見,每個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。
? ? b 獨立匹配的并聯(lián)形式
? ? 針對2.1中存在的可靠性問題,獨立匹配的并聯(lián)形式是一種很好的方式。這種方式中的每個LED都具有電流獨自可調(diào)性(驅(qū)動器V+輸出端分別為L1-n),保證流過每個LED的電流在其要求的范圍內(nèi)。具有驅(qū)動效果好、單個LED保護完整,故障時不影響其它的LED工作、可以匹配具有較大差異的LED等特點。存在的主要問題是:整個驅(qū)動電路的構(gòu)成較為復(fù)雜、裝置的造價高、占用的體積大,不適用于數(shù)量較多的LED電路。
? ? 3、混聯(lián)形式
? ? 混聯(lián)形式是綜合了串聯(lián)形式和并聯(lián)形式的各自優(yōu)點而提出的,主要的形式有兩種。
? ? a 先串后并的混聯(lián)方式
? ? 當應(yīng)用的LED1-n數(shù)量較多時,簡單的串聯(lián)或者是簡單并聯(lián)都不現(xiàn)實,因為前者要求驅(qū)動器輸出很高的電壓(單個LED電壓VF的n倍),后者要求驅(qū)動器輸出很大電流(單個LED電流IF的n倍)。這對于驅(qū)動器的設(shè)計和制造都帶來困難,并且還牽涉到驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)問題和總體的效率問題。串聯(lián)的LED數(shù)量n與單個LED的工作電壓VF的乘積nVF決定驅(qū)動器輸出電壓;并聯(lián)的LED串的數(shù)量m與單個LED的工作電流IF的乘積mIF決定驅(qū)動器輸出電流,而mIF×nVF的值就決定驅(qū)動器的輸出功率。因此采用先串后并的混聯(lián)方式主要是既保證有一定的可靠性(每串中的LED故障最多只影響本串的正常發(fā)光),又保證與驅(qū)動電路的匹配(驅(qū)動器輸出合適的電壓),比單純的串聯(lián)形式提高了可靠性。整個電路具有結(jié)構(gòu)較為簡單、連結(jié)方便、效率較高等特點,適用于LED數(shù)量多的應(yīng)用場合。
? ? b 先并后串的混聯(lián)方式
? ? 先并后串的LED連結(jié)方式是另一種有別于3.1的混聯(lián)方式。由于采用的是LED1-n~LED1-n先并聯(lián)連結(jié),提高了每組LED故障時的工作可靠性,但是由此一來每一組并聯(lián)的LED的均流問題就至關(guān)重要,可以采用配對挑選的方式,選擇工作電壓電流盡量相同的LED作為并聯(lián)的一組,或者給每個LED串連小的均流電阻來解決。至于這種連接方式的其他特點和存在的向題可以參照3.1中相應(yīng)的表述。限于篇幅,不再贅述。
? ? 4、交叉陣列形式
? ? 據(jù)led顯示屏批發(fā)商介紹交叉陣列形主要是為了提高LED工作的可靠性,降低故障率提出來的。主要構(gòu)成形式是:每串以3個LED為一組,分別接入驅(qū)動器輸出的Va,Vb,Vc輸出端。當一串中的3個LED都正常時,3個LED同時發(fā)光;一旦其中有一個或兩個LED失效開路時,可以保證至少有一個LED的正常工作。這樣一來就能夠大大地提高了每組LED發(fā)光的可靠性,也就能夠提高整個LED發(fā)光的總體可靠性。
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