LED燈珠常用的連接方式及其故障排查
LED在應(yīng)用中的配置形式取決于多方面的因素,其中包括應(yīng)用要求、LED參數(shù)與數(shù)量、輸入電壓、效率、散熱管理、尺寸與布局限制及光學等。最簡單的配置形式是單個LE,采用這種設(shè)計的應(yīng)用例多,如汽車內(nèi)頂燈(地圖燈、閱讀燈)等。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/221882.htm由于目前LED的功率和亮度還不是很高,而實際使用場合通常需要平面發(fā)光,因此需要將多個LED按照需要排列組合起來,以滿足較大范圍、較高亮度、動態(tài)顯示、色彩變換等應(yīng)用要求及LED與配套驅(qū)動器之間的匹配要求。
常見的連接形式
1、整體串聯(lián)形式
(1)簡單串聯(lián)形式
一般簡單的串聯(lián)連接形式中的LED1~LEDn首尾相連,LED工作時流過的電流相等。對于同-規(guī)格和批次的LED來說,雖然單個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,困此,簡單的串聯(lián)形式的LED就具有電路簡單、連接方便等特點。然而,由于采用串聯(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。
(2)帶并聯(lián)齊納二極管的串聯(lián)形式
每個LED都并聯(lián)一個齊納二極管的改進型串聯(lián)連接形式。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所造成燈串開路時,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(fā)光。這種連接方式與簡單串聯(lián)形式比較在可靠性方面得到很大提高。
整體并聯(lián)形式
(1)簡單并聯(lián)形式
簡單并聯(lián)形式中的LED1~LEDn首尾并聯(lián),工作時每個LED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上的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的,因此LED1~LEDn工作時,誰過每個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。
(2)獨立匹配的并聯(lián)形式
針對簡單并聯(lián)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~Ln,),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(qū)動電路的構(gòu)成較為復雜,裝置的造價高,占用的體積太,不適用于數(shù)量較多的LED電路。
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,主要的形式有以下兩種。
(1)先串后并的混聯(lián)形式
當應(yīng)用的LED數(shù)量較多時,簡單的串聯(lián)或者并聯(lián)都不現(xiàn)實,困為前者要求驅(qū)動器輸出很高的電壓(單個LED電壓VF的n倍),后者要摔驅(qū)動器輸出很大的電流(單個LED電流 IF的n倍)。這給驅(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)量刀與單個LED的工作電壓VF的乘積nVE決定了驅(qū)勸器的輸出電壓;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決定了驅(qū)動器輸出電流,而mIF*nVF值就決定了驅(qū)動器的輸出功率。
因此,采用混串后并的混聯(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、連接方便、效率較高等特點,適用于LED數(shù)量多的應(yīng)用場合。
(2)先并后串的混聯(lián)形式
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