LED电路连接方式 - LED及其驱动电路设计基础

　　LED 串并联混合连接方式

　　LED串并联或LED矩阵的连接方式随着光通量要求的不断提高和光学设计的多样化需求在LED灯中广泛应用。在同样流明输出的情况下（特别是对于较高流明输出的LED灯的电路设计），这种串并联混合的连接方式既避免了多颗LED串联导通压降比较高的问题，又可以兼具LED并联连接方式的优点，即可以用多个较低功率的LED和较低LED驱动电压的方式来实现更高的光通量输出。但是由于LED正向导通压降的不同（特别是在LED不同电压Bin的情况下），串并联混合连接电路中不均流问题仍然存在。

　　LED 串并联混合连接方式，当某颗或某串LED损坏，在其它LED未过流驱动的情况下，未损坏的LED仍然可以点亮工作。

　　LED串并联混合连接如下图13所示：

　　图13 LED串并联电路

　　LED矩阵如下图14所示：

　　图14 LED矩阵

　　LED 驱动器的主要实现方式

　　恒流驱动

　　恒流驱动电路输出的电流是基本恒定的，而输出的直流电压却随着负载阻值的大小不同在一定范围内变化的驱动电路。恒流驱动是比较理想的LED驱动方式。

　　常用的恒流驱动电路可分为线性LED恒流驱动电路和开关模式LED恒流驱动电路。

　　对于线性恒流LED恒流驱动电路，其具备电路简单，成本较低的特点。由于不需要电感，高频变压器，电解电容等元件，大大降低了电路成本和提高了EMI特性，延长了LED驱动器的使用寿命。

　　基于BCR420U的线性恒流LED驱动电路如下图15所示：

　　图15 基于BCR420U的线性恒流LED驱动电路

　　开关模式LED恒流驱动电路，比较起线性恒流驱动电路，具有高效率，高恒流精度的特点。根据不同输入输出条件可灵活选择升压，降压，升降压等拓朴结构。开关模式LED恒流驱动电路应用领域广泛。但开关模式的LED恒流驱动电路相对复杂，成本较高。

　　基于ILD4001的DC/DC Buck LED恒流驱动电路如下图16所示：

　　图16 基于ILD4001的DC/DC Buck LED恒流驱动电路

　　恒压驱动

　　恒压LED驱动电路，是输出电压基本恒定的。常用的恒压驱动电路可分为线性LED恒压驱动电路和开关模式LED恒流驱动电路。线性恒压LED驱动电路比较简单，成本低，适合驱动低功率LED，但电路效率比较低；开关模式恒压LED电路，比较起线性恒压电路效率比较高，可靠性好。由于LED伏安特性的非线性，很小的电压变化就会引起很大的电流变化，如果用恒压源直接驱动，LED电流会随着LED负载电压的微小变化而发生急剧变化，甚至会烧毁LED。因此在实际应用中， 恒压驱动电源一般会在LED负载前接入电阻限流或恒流LED驱动电路。图17所示为基于TDA4863-2G的恒压电路+BCR450线性恒流电路的LED驱动解决方案。

　　图17基于TDA4863-2G的恒压+BCR450线性恒流的LED驱动解决方案

　　恒功率驱动

　　恒功率驱动电路输出功率基本恒定。比较起恒压驱动，在同样的LED负载电压变化情况下，恒功率LED驱动有较好的恒流精度。

　　恒功率驱动电路主要以开关电源的拓扑结构为基础，应用于LED驱动电路中，其优点是可以减小由于LED结温升高造成的光衰。如图7所示，在LED灯点亮后结温升高，特别是在LED结温比较高的情况下，如果采用恒流驱动光通量输出将随着结温的升高而下降，也就是光衰现象。在恒功率驱动的情况下，随着LED结温的升高，负载LED的压降会降低，LED的驱动电流会有所增加，如图4所示，由于驱动电流的增加LED光通量输出将增加，因此弥补了由于LED结温升高造成的光通量减少现象，从而减小了LED 灯的光衰现象。

　　交流驱动

　　随着LED材料威廉希尔官方网站 ，封装威廉希尔官方网站 的不断进步，AC LED已经问世并不断改进和发展。AC LED是指交流电直接驱动LED。一般来讲， AC LED为了得到高电压而使用多个LED芯片串联，并将两路LED反向并联，或者连同一些整流桥，电阻等其它电子元件封装在一起的模组。这种AC LED虽然操作简便（可直接交流电驱动）但频闪、总谐波失真以及LED灯珠的使用率等方面有待提高。