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解析LED電路的組成和性能

作者: 時(shí)間:2013-09-07 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

隨著LED價(jià)格的下降,LED開始走入我們千家萬戶。下面我們跟大家簡(jiǎn)單地分析一下以及其

  一、電路

  在需要使用比較多的LED產(chǎn)品時(shí),如果將所有的LED串聯(lián),將需要LED驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(yán)使用量,而且并聯(lián)LED負(fù)載電流較大,驅(qū)動(dòng)器的成本也會(huì)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(gè)LED串聯(lián)支路上的電壓相同,同一個(gè)串聯(lián)支路中每個(gè)LED上的電流也基本相同,亮度一致,同時(shí)通過每個(gè)串聯(lián)支路的電流也相近。

  二、電路分析

  當(dāng)某一串聯(lián)支路上有一只LED品質(zhì)不良而短路時(shí),不管采用穩(wěn)壓式驅(qū)動(dòng)方式還是恒流式驅(qū)動(dòng)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(gè)LED串聯(lián)支路后,如果采用穩(wěn)壓式驅(qū)動(dòng)方式,驅(qū)動(dòng)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(dòng)方式,由于驅(qū)動(dòng)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(dāng)斷開某一只LED時(shí),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(diǎn)是線路簡(jiǎn)單、亮度穩(wěn)定、可靠性高,并且對(duì)器件的一致性要求較低,不需要特別挑選器件,即使個(gè)別LED單管失效,對(duì)整個(gè)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)光元件效果較為理想。

  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(dāng)有一只LED品質(zhì)不良而短路時(shí),不管是采用穩(wěn)壓式驅(qū)動(dòng)方式還是恒流式驅(qū)動(dòng)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(dòng)方式,由于驅(qū)動(dòng)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(dòng)器的驅(qū)動(dòng)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(gè)LED燈中僅有一只LED不亮。

  先并后串混合連接構(gòu)成的發(fā)光元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(gè)別LED芯片可能喪失PN結(jié)特性,出現(xiàn)短路。個(gè)別器件短路會(huì)使未失效的LED失去工作電流IF‘’導(dǎo)致整組LED熄滅,總電流全部從短路器件中通過,而較長時(shí)間的短路電流又會(huì)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(shí),未失效的LED重新獲得電流,恢復(fù)正常發(fā)光,只是工作電流IF較原來大一點(diǎn)。這就是這種連接形式的發(fā)光元件出現(xiàn)先是一組中幾只LED一起熄滅,一段時(shí)間后除其中一只LED不亮外,其他LED又恢復(fù)正常的原因。

  三、驅(qū)動(dòng)器的選擇

  通過以上的分析,我們可以知道,驅(qū)動(dòng)器與負(fù)載LED串/并聯(lián)方式的搭配選擇是非常重要的。

  總而言之,以恒流方式驅(qū)動(dòng)功率型LED時(shí),不適合采用并聯(lián)負(fù)載;同樣,穩(wěn)壓式LED驅(qū)動(dòng)器不適合選用串聯(lián)負(fù)載。



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