led知识连接，多颗 LED 常见连接方式

 单颗封装的大功率、高亮度 LED 的造价高，并且易形成热量集中，影响 LED 的寿命，因此存在一定的技术壁垒，距离大范围实用化尚有时日。目前进入实用化的单颗高亮度 LED 的功率很小，而在实际使用的场合大部分需要平面发光，因此必须将多个 LED 按照要求排列组合起来，一方面能够满足较大范围、较高亮度、动态显示、色彩变幻等应用的要求，另一方面能够满足 LED 驱动电源的驱动匹配要求。

在应用中，由多个 LED 按照一定规律排列组合常见的连接形式主要有4种。

1．串联形式

1）简单的串联形式

一般简单的串联连接方式中的LED1~ LEDn 首尾相连，如图1( a ）所示， LED 工作时流过的电流相等。对于同一规格和批次的 LED 来说，虽然单个的 LED 上的电压可能有微小的差异，但是由于 LED 是电流型器件，因此可以保证各自的发光强度相一致。所以简单的串联形式的 LED 具有电路简单、连接方便等特点。然而，由于采用串联形式，所以当其中一个 LED 发生开路故障时，将造成整个 LED 灯串的熄灭，影响了使用的可靠性。

2）带并联齐纳二极管的串联形式

每个 LED 都并联一个齐纳二极管的改进型串联连接形式如图1( b ）所示。在这种连接方式中，每个齐纳二极管的击穿电压都高于 LED 的工作电压。在 LED 正常工作时，由于齐纳二极管VD1~ VDn 不导通，电流主要流过LED1~LEDn,   当 LED串中有损坏的LED而造成 灯串开路时，由于 VD1~VDn 导通，除了有故障的LED 外，其他 LED 仍有电流通过而发光。这种连接方式与图1(a)   所示的简单串联形式 比较，在可靠性方面得到了很大提高。

(a) 简单串联连接方式        (b)  并联齐纳二极管的串联连接方式

图1 LED  的串联驱动方式

2. 整体并联形式

1)简单的并联形式

简单并联方式中的 LED1～LEDn 首尾并联，如图2 (a)    所 示，工作时每个 LED 上承受的电压相等。由LED 的特性可见，其属 于电流型器件，加在 LED 上电压的微小变化都将引起电流的较大变 化。此外由于受到 LED 制造技术的限制，即使是同一批次的 LED,   其性能上的差异也是存在的，因此 LED1～LEDn 工作时，流过每个 LED 的电流是不相等的。由此可见，每个 LED电流分配的不均可能 使电流过大的 LED  寿命锐减，甚至烧坏。这种连接方式虽然较为简 单，但是可靠性并不高，特别是当 LED 数量较多时应用就更容易造 成使用的故障。

2)独立匹配的并联形式

针对简单并联形式中存在的质量和可靠性问题，独立匹配的并联 形式是一种较好的连接方式，如图2 (b)   所示。这种方式中的每个 LED  都具有电流独立可调性，保证流过每个 LED  的电流在其要求的 范围内。具有驱动效果好、单个LED 保护完整、故障时不影响其他的 LED 工作、可以匹配具有较大差异的 LED  等特点。存在的主要问题 是整个驱动电路的构成较为复杂、装置的造价高、占用的体积大，不 适用于数量较多的LED 电路。

另外，此种连接方式适合采用恒压驱动，而不适合采用恒流驱动 的形式。因为如果采用恒流驱动的方式，当其中一路发生开路时，多 余的电流便会流过其他 LED,   从而造成其他 LED 亮度的改变，甚至 会因电流过大而使LED 灯烧坏。

(a)   简单并联连接方式          (b)   独立匹配的并联连接方式

 3.混联形式

混联形式是综合了串联形式和并联形式各自的优点而提出的，主 要有两种形式。

1)先串后并的混联方式

当应用的LED  数量较多时，简单串联或者简单并联都不现实，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 I的 n倍)。这对于驱动器的设计 和制造都带来困难，并且还牵涉驱动电路的结构问题和总体的效率问 题。串联的LED 数量n 与单个LED 的工作电压 VF的乘积nVF决定驱动 器输出电压；并联的LED串的数量m 与单个LED 的工作电流IF的乘积 mlp 决定驱动器输出电流，而 mlF×nVF 的值就决定驱动器的输出功率。 因此采用先串后并的混联方式既保证了电路具有一定的稳定性(每串中 的 LED  故障最多只影响本串的正常发光),又解决了与驱动电路的匹配 问题(驱动器输出合适的电压),比单纯的串联形式提高了灯具可靠性，先串后并的混合连接方式如图3-10(a) 所示。整个电路结构较为简单、 连接方便、效率较高，适用于LED 数量较多的应用场合。

2)先并后串的混联方式

 先并后串的LED  连接方式是另一种混联方式，如图3 (b)    所示。 由于采用的是先并联连接，提高了每组 LED 故障时的工作可靠性。但这 样的连接方式，会给每一组并联的 LED带来均流问题。一种可行的解决 方案是采用配对挑选的方式，选择电压、电流尽量相同的 LED 作为并联 的一组，或者给每个 LED  串联小的均流电阻来解决。这种混联方式的特 点是结构较为简单、效率高、可靠性较好，在日常生产中比较常见。

(a)    先串后并混联方式          ( b ) 先并后串混联方式

                                                         图3 led的混联驱动方式

4. 交叉阵列形式

交叉阵列形如图4所示，主要是为了提高 LED工作的可靠性、 降低故障率提出来的。主要构成形式是每串以3个LED 为 一 组，分别 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 同时发光；一旦其中有一个或两个LED 失效开路时，可 以保证至少有一个LED 正常工作。这样一来就能大大提高每组 LED发光的可靠性，也就能够提高整个LED 发光的总体可靠性。

                           图4 交叉阵列形连接方式

综上所述，为了保证LED 灯具的整体质量、提高电路抗干扰的能 力、保证可靠性，多颗LED 的连接方式比较可取的是交叉阵列连接和 混 联 连 接 方 式 。http://www.ledlongtech.com/