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解析LED灯珠串并联的利弊

发表时间:2019-01-29 15:31

  由于LED芯片的功率小、工作电压低,在灯具制作中必须采用大量串并联的方式才能滿足功率需求。如何把这些灯珠连接起来,是我们必须认真对待的问题。否则会导致灯具使用寿命大幅缩短,以至于形成 “节能不节钱”的尴尬局面。

  作为电子原件,LED有其很特殊的一面,这就是非线性。简单说就是加在LED上的电压只要有微小变化 ,就会导致灯珠电流的大幅变化,处理不好將严重影响LED寿命。下面就分别介绍一下LED灯珠各种连接方式的利弊:

  一.串联

  串联是LED灯珠连接的最合理方式

  串联电路的基本特征是所有LED灯珠上的电流都是相等的,因此每个灯珠之间的功率差异就等于它们的电压差,不会高于它。故串连方式对LED灯珠的不一致性,包容最强。

  串联电路的唯一缺点是一旦发生灯珠开路会导致整灯或整串不亮,而短路则基本没有影响。但在灯珠故障中开路所占比例要低于短路。所以串联电路的整体故障率是很低的。

  若求万无一失,可在每个灯珠上并联一个4v~5v稳压管,为灯珠开路时提供通路,只是成本会稍高些。不过对一些要求高的特殊场合来说也是值得的。


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  二.并联

  并联是LED灯珠连接方式中不硧定性较大的一种。它会放大LED不一致所带来的后果,导致灯具过早损坏。如果没有把握采购到vF值高度一致的灯珠,就不要采用并联方式。

  现以3.0ⅴ和3.6ⅴ两种灯珠为例 。它们并联后的平均vF值会高于3.0,这就导致3.0ⅴ的LED电流过大 ,而且随着溫度升高ⅴF还会进一步降低,功耗也將继续增大。如此恶性循环会大大缩短并联组中低vF值灯珠的寿命。

  如果这颗灯珠出现短路故障,会导致整组灯珠不亮。如电源输出电流较大,会很快把这颗灯珠烧成开路,然后把本应属于它的电流分配给别人,从而加速了本组灯珠的老化速度。

  三.先并后串

  先并后串体现了串联的优势,但无法避开并联的缺䧟,因此也不是连接方式的最佳选项。但这种模式在日光灯里用的最多。比如18w日光灯基本上都是4并24串。

  这种连接方式是建立在一旦有灯珠开路,其他灯珠还可继续亮的基础之上,表面看来影响小,但会加速剩余灯珠的损坏速度。当然大批量采购灯珠,有条件把分类搞的更细、能较好的硧保灯珠一致性,也是这种连接方式的基础。

  四.先串后并

  先串后并吸收了两种方式的优点 ,是一种较为合理的LED连接方式 。

  特别是一些家庭作坊式的小企业,难以保证灯珠的一致性。所以尽可能的采用这种模式,可以最大限度延长灯具的使用寿命。盲目模仿所谓大厂家的先并后串模式是行不通的。

  以上简要介绍了各种LED灯珠串并方式的优缺点。就我个人的体会来说,在设计灯具铝基板时应首选串联,然后是先串后并,尽可能不用先并后串。至于全部并联的低压模式,如有条件最好采用DC——DC升压模块把它改为串联。


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