LED電路的組成及性能

一、電路組成

在需要使用比較多的LED產品時，如果將所有的LED串聯，將需要LED驅動器輸出較高的電壓:如果將所有的LED并聯，則需要LED驅動器輸出較大的電流。將所有的LED串聯或并聯，不但限制著LED的嚴使用量，而且并聯LED負載電流較大，驅動器的成本也會增加，解決辦法是采用混聯方式。串、并聯的LED數量平均分配，這樣，分配在一個LED串聯支路上的電壓相同，同一個串聯支路中每個LED上的電流也基本相同，亮度一致，同時通過每個串聯支路的電流也相近。

二、電路性能分析

當某一串聯支路上有一只LED品質不良而短路時，不管采用穩(wěn)壓式驅動方式還是恒流式驅動方式，通過該串聯電路的電流將增大，很容易損壞該串聯支路中的LED。大電流通過損壞的這串LED后，由于通過的電流較大，多表現為斷路。斷開一個LED串聯支路后，如果采用穩(wěn)壓式驅動方式，驅動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驅動方式，由于驅動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LED，這樣當斷開某一只LED時，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。

這種先串聯后并聯的線路的優(yōu)點是線路簡單、亮度穩(wěn)定、可靠性高，并且對器件的一致性要求較低，不需要特別挑選器件，即使個別LED單管失效，對整個發(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。

混聯方式還有另外一種接法，即是將LED平均分配后分組并聯，再將每組串聯在一起。當有一只LED品質不良而短路時，不管是采用穩(wěn)壓式驅動方式還是恒流式驅動方式，并聯在這一支路中的LED將全部不亮。如果采用恒流式LED驅動方式，由于驅動器的輸出電流保持不變，除了并聯在短路LED上的這一并聯支路外，其余的LED均正常工作。假設并聯的LED數量較多，驅動器的驅動電流較大，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LED燈中僅有一只LED不亮。

先并后串混合連接構成的發(fā)光元件的問題主要是在單組并聯LED中，由于器件和使用條件的差別，單組中個別LED芯片可能喪失PN結特性，出現短路。個別器件短路會使未失效的LED失去工作電流IF''導致整組LED熄滅，總電流全部從短路器件中通過，而較長時間的短路電流又會使器件內部的鍵合金屬絲或其他部分燒毀，出現開路。這時，未失效的LED重新獲得電流，恢復正常發(fā)光，只是工作電流IF較原來大一點。這就是這種連接形式的發(fā)光元件出現先是一組中幾只LED一起熄滅，一段時間后除其中一只LED不亮外，其他LED又恢復正常的原因。

三、驅動器的選擇

通過以上分析可知，驅動器與負載LED串/并聯方式的搭配選擇是非常重要的，以恒流方式驅動功率型LED時，不適合采用并聯負載:同樣，穩(wěn)壓式LED驅動器不適合選用串聯負載。