led知識連接，多顆 LED 常見連接方式

 單顆封裝的大功率、高亮度 LED 的造價高，并且易形成熱量集中，影響 LED 的壽命，因此存在一定的技術壁壘，距離大范圍實用化尚有時日。目前進入實用化的單顆高亮度 LED 的功率很小，而在實際使用的場合大部分需要平面發光，因此必須將多個 LED 按照要求排列組合起來，一方面能夠滿足較大范圍、較高亮度、動態顯示、色彩變幻等應用的要求，另一方面能夠滿足 LED 驅動電源的驅動匹配要求。

在應用中，由多個 LED 按照一定規律排列組合常見的連接形式主要有4種。

1．串聯形式

1）簡單的串聯形式

一般簡單的串聯連接方式中的LED1~ LEDn 首尾相連，如圖1( a ）所示， LED 工作時流過的電流相等。對于同一規格和批次的 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光強度相一致。所以簡單的串聯形式的 LED 具有電路簡單、連接方便等特點。然而，由于采用串聯形式，所以當其中一個 LED 發生開路故障時，將造成整個 LED 燈串的熄滅，影響了使用的可靠性。

2）帶并聯齊納二極管的串聯形式

每個 LED 都并聯一個齊納二極管的改進型串聯連接形式如圖1( b ）所示。在這種連接方式中，每個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，由于齊納二極管VD1~ VDn 不導通，電流主要流過LED1~LEDn,   當 LED串中有損壞的LED而造成 燈串開路時，由于 VD1~VDn 導通，除了有故障的LED 外，其他 LED 仍有電流通過而發光。這種連接方式與圖1(a)   所示的簡單串聯形式 比較，在可靠性方面得到了很大提高。

(a) 簡單串聯連接方式        (b)  并聯齊納二極管的串聯連接方式

圖1 LED  的串聯驅動方式

2. 整體并聯形式

1)簡單的并聯形式

簡單并聯方式中的 LED1～LEDn 首尾并聯，如圖2 (a)    所 示，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 制造技術的限制，即使是同一批次的 LED,   其性能上的差異也是存在的，因此 LED1～LEDn 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，特別是當 LED 數量較多時應用就更容易造 成使用的故障。

2)獨立匹配的并聯形式

針對簡單并聯形式中存在的質量和可靠性問題，獨立匹配的并聯 形式是一種較好的連接方式，如圖2 (b)   所示。這種方式中的每個 LED  都具有電流獨立可調性，保證流過每個 LED  的電流在其要求的 范圍內。具有驅動效果好、單個LED 保護完整、故障時不影響其他的 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 是整個驅動電路的構成較為復雜、裝置的造價高、占用的體積大，不 適用于數量較多的LED 電路。

另外，此種連接方式適合采用恒壓驅動，而不適合采用恒流驅動 的形式。因為如果采用恒流驅動的方式，當其中一路發生開路時，多 余的電流便會流過其他 LED,   從而造成其他 LED 亮度的改變，甚至 會因電流過大而使LED 燈燒壞。

(a)   簡單并聯連接方式          (b)   獨立匹配的并聯連接方式

 3.混聯形式

混聯形式是綜合了串聯形式和并聯形式各自的優點而提出的，主 要有兩種形式。

1)先串后并的混聯方式

當應用的LED  數量較多時，簡單串聯或者簡單并聯都不現實，因為 前者要求驅動器輸出很高的電壓(單個LED 電 壓VF的n 倍),后者要求驅動器輸出很大電流(單個 LED 電流 I的 n倍)。這對于驅動器的設計 和制造都帶來困難，并且還牽涉驅動電路的結構問題和總體的效率問 題。串聯的LED 數量n 與單個LED 的工作電壓 VF的乘積nVF決定驅動 器輸出電壓；并聯的LED串的數量m 與單個LED 的工作電流IF的乘積 mlp 決定驅動器輸出電流，而 mlF×nVF 的值就決定驅動器的輸出功率。 因此采用先串后并的混聯方式既保證了電路具有一定的穩定性(每串中 的 LED  故障最多只影響本串的正常發光),又解決了與驅動電路的匹配 問題(驅動器輸出合適的電壓),比單純的串聯形式提高了燈具可靠性，先串后并的混合連接方式如圖3-10(a) 所示。整個電路結構較為簡單、 連接方便、效率較高，適用于LED 數量較多的應用場合。

2)先并后串的混聯方式

 先并后串的LED  連接方式是另一種混聯方式，如圖3 (b)    所示。 由于采用的是先并聯連接，提高了每組 LED 故障時的工作可靠性。但這 樣的連接方式，會給每一組并聯的 LED帶來均流問題。一種可行的解決 方案是采用配對挑選的方式，選擇電壓、電流盡量相同的 LED 作為并聯 的一組，或者給每個 LED  串聯小的均流電阻來解決。這種混聯方式的特 點是結構較為簡單、效率高、可靠性較好，在日常生產中比較常見。

(a)    先串后并混聯方式          ( b ) 先并后串混聯方式

                                                         圖3 led的混聯驅動方式

4. 交叉陣列形式

交叉陣列形如圖4所示，主要是為了提高 LED工作的可靠性、 降低故障率提出來的。主要構成形式是每串以3個LED 為 一 組，分別 接入驅動器輸出的 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 正常工作。這樣一來就能大大提高每組 LED發光的可靠性，也就能夠提高整個LED 發光的總體可靠性。

                           圖4 交叉陣列形連接方式

綜上所述，為了保證LED 燈具的整體質量、提高電路抗干擾的能 力、保證可靠性，多顆LED 的連接方式比較可取的是交叉陣列連接和 混 聯 連 接 方 式 。http://www.m.capetking.com/