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多颗LED一起使用时的衔接方法浅析

2018-09-20 18:28

  多颗LED一起使用时的衔接方法浅析

  LED是根据电致发光原理的固体半导体光源,具有颜色丰厚、体积细巧、高亮度、寿数长、作业电压低、运用安全、呼应速度快、0~100%可调光输出、耐冲击防轰动、无紫外线和红外线辐射等许多长处。因而运用规模在逐步的扩展,具有杰出的运用远景。

  单颗封装的大功率高亮度LED的造价高,而且首要是点光源,因而间隔大规模实用化尚有时日。目行进人实用化的单只高亮度LED的功率很小,而在实际运用的场合大部分需求平面发光,因而有必要是将多个LED依照要求排列组合起来,一方面可以满意较大规模、较高亮度、动态显示、颜色变幻等运用的要求,另一方面可以满意与LED相配套的驱动器的驱动匹配要求。

  
常见的衔接方法

  在运用中,由多个LED依照必定规则排列组合常见的衔接方法首要有四种,别离介绍如下。

1、全体串联方法

  一般简略的串联衔接方法中的LED1-n、首尾相连,LED作业时流过的电流持平。关于同一标准和批次的LED来说,尽管单个的LED上的电压可能有细小的差异,可是因为LED是电流型器材,因而可以确保各自的发光强度相一致。因而简略的串联方法的LED就具有电路简略、衔接便利等特色。可是,因为LED1-n二选用的为串联方法,当其间一个LED发作开路毛病时,将形成整个LED灯串的平息,影响了运用的牢靠性。

  带旁路的串联衔接方法为1.1的改善方法。这种方法中的每个LED并联有击穿电压稍高于LED作业电压的齐纳二极管D1-n。LED正常作业时,因为D1-n不导通,电流首要流过的LED1-n串,且持平,LED1-n串正常发光;当LED1-n串中有损坏而形成灯串开路时,因为D1-n的导通,确保了电流流过整个LED串,因而只要毛病的LED失效,而整个灯串不平息。相关于上一种衔接方法,大大地进步了运用的牢靠性。

  2、全体并联方法

   2.1 简略的并联方法

   简略并联方法中的LED1-n首尾并联,作业时每个LED上接受的电压持平。由LED的特性可见,其归于电流型器材,加在LED上电压的细小改变,都将引起电流的较大改变。此外因为遭到LED制作技能的约束,即使是同一批次的LED,其性能上的差异也是固有存在的,因而LED1-n作业时,流过每个LED的电流是不持平的。由此可见,每个LED电流分配的不均可能使电流过大的LED寿数锐减,乃至烧坏。这种衔接方法尽管较为简略,可是牢靠性并不高,特别是关于LED数量较多情况下的运用就更简略形成运用的毛病。

  2.2 独立匹配的并联方法

  针对2.1中存在的牢靠性问题,独立匹配的并联方法是一种很好的方法。这种方法中的每个LED都具有电流单独可调性(驱动器V+输出端别离为L1-n),确保流过每个LED的电流在其要求的规模内。具有驱动作用好、单个LED维护完好,毛病时不影响其它的LED作业、可以匹配具有较大差异的LED等特色。存在的首要问题是:整个驱动电路的构成较为杂乱、设备的造价高、占用的体积大,不适用于数量较多的LED电路。

  3、混联方法

  混联方法是归纳了串联方法和并联方法的各自长处而提出的,首要的方法有两种。

  3.1 先串后并的混联方法

  当运用的LED1-n数量较多时,简略的串联或许是简略并联都不实际,因为前者要求驱动器输出很高的电压(单个LED电压VF的n倍),后者要求驱动器输出很大电流(单个LED电流IF的n倍)。这关于驱动器的规划和制作都带来困难,而且还牵涉到驱动电路的结构问题和整体的功率问题。串联的LED数量n与单个LED的作业电压VF的乘积nVF决议驱动器输出电压;并联的LED串的数量m与单个LED的作业电流IF的乘积mIF决议驱动器输出电流,而mIF×nVF的值就决议驱动器的输出功率。因而选用先串后并的混联方法首要是既确保有必定的牢靠性(每串中的LED毛病最多只影响本串的正常发光),又确保与驱动电路的匹配(驱动器输出适宜的电压),比单纯的串联方法进步了牢靠性。整个电路具有结构较为简略、衔接便利、功率较高级特色,适用于LED数量多的运用场合。

  3.2 先并后串的混联方法

  先并后串的LED衔接方法是另一种有别于3.1的混联方法。因为选用的是LED1-n~LED1-n先并联衔接,进步了每组LED毛病时的作业牢靠性,可是由此一来每一组并联的LED的均流问题就至关重要,可以选用配对挑选的方法,挑选作业电压电流尽量相同的LED作为并联的一组,或许给每个LED串连小的均流电阻来处理。至于这种衔接方法的其他特色和存在的向题可以参照3.1中相应的表述。限于篇幅,不再赘述。

  4、穿插阵列方法

  穿插阵列形首要是为了进步LED作业的牢靠性,下降毛病率提出来的。首要构成方法是:每串以3个LED为一组,别离接入驱动器输出的Va,Vb,Vc输出端。当一串中的3个LED都正常时,3个LED一起发光;一旦其间有一个或两个LED失效开路时,可以确保至少有一个LED的正常作业。这样一来就可以大大地进步了每组LED发光的牢靠性,也就可以进步整个LED发光的整体牢靠性。
 

  

   LED高亮度发光强度