大功率LED照明驱动匹配方式研究[2]

　　2 大功率LED 与驱动电源的匹配方式

　　大功率LED 已经广泛应用于照明、装饰类等产品，在设计LED 照明系统时，需要考虑用什么样的LED 驱动器，以及LED 作为负载采用的串并联方式，合理的配合设计才能保证LED 正常工作。用LED 作为大功率照明灯具，通常都是由多颗LED 组成，少则十几二十颗，多则上百颗。如此多的单独的LED 组合在一起来组成发光组件构成照明灯具，已逐步应用于路灯、隧道灯、工矿灯、商用照明等场合。LED 的连接方式直接关系到其可靠性和使用寿命。

　　2.1 LED 采用全部串联方式

　　如图4 所示，LED 采用全部串联方式，即将多个LED 的正极对负极连接成串，其优点是通过每个LED 的工作电流一样，一般应串入限流电阻R。串联方式要求LED 驱动器输出较高的电压，当LED 的一致性差别较大时，分配在不同LED 两端的电压不同，通过每只LED 的电流相同，LED 的亮度一致性较好。

　　当有一颗LED 发生短路时，如果是采用恒压电源驱动，由于输出电压不变，这样分配到每颗LED 上的电压都有升高，驱动器输出电流将增大，如果超过LED 额定电流太多的话，容易造成余下的LED 光通量超过正常值而缩短寿命甚至烧毁。如果是采用恒流电源驱动，当一颗发生短路时，由于驱动电流不变，将不会影响余下所有LED 的正常工作。

　　当有一颗LED 断路后，串联在一起的LED 将全部不亮。这时只要在每个LED 两端并联一个齐纳管即可，如图5 所示，所选齐纳管的导通电压要高于与其并联的LED 的导通压降，否则该LED 也不会亮。

　　应用此串联方式，当LED 数目较少时，电源两端的输出电压不会太高。但是当LED 数目较多时，特别是大功率LED 路灯等，通常数目至少都有几十颗，这样为了使LED 正常工作，其驱动电源的输出电压必然会非常高。比如100 颗这样的大功率LED 来组成照明灯具，必须要有超过300V的输出电压，而这样高的电压会对人身安全造成影响。