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LED連接方式分析及其對(duì)背光源技術(shù)的影響(一)

星之球激光 來源:21ic2012-04-25 我要評(píng)論(0 )   

LED背光源技術(shù)液晶電視從技術(shù)上講,目前主要有側(cè)入式和直下式兩種方式。雖然兩種技術(shù)各有千秋,但從成本等方面綜合考慮,側(cè)導(dǎo)光LED背光模組正在成為一種主流趨勢。 側(cè)導(dǎo)...

 

LED背光源技術(shù)液晶電視從技術(shù)上講,目前主要有側(cè)入式和直下式兩種方式。雖然兩種技術(shù)各有千秋,但從成本等方面綜合考慮,側(cè)導(dǎo)光LED背光模組正在成為一種主流趨勢。

側(cè)導(dǎo)光LED背光模組的設(shè)計(jì)要考慮在滿足光學(xué)指標(biāo)的基礎(chǔ)上盡量降低成本,同時(shí)還要體現(xiàn)側(cè)導(dǎo)光LED背光源輕、薄的特點(diǎn)。所以,LED的發(fā)光效率和色域?qū)σ壕щ娨暠彻庠碙ED的選型有著重要的影響。

LED的連接排列方式一般分為三種主要結(jié)構(gòu),即串聯(lián)、并聯(lián)以及串、并聯(lián)混合的方式,幾種方式各有利弊。

LED串聯(lián)

優(yōu)點(diǎn):電流處處相等 LED亮度基本一致

缺點(diǎn):一個(gè)LED開路所有LED都不工作

LED串聯(lián)方式的優(yōu)點(diǎn)是,在整個(gè)串聯(lián)電路中LED電流處處相等,因?yàn)長ED的生產(chǎn)過程存在著批次差異及個(gè)體差異的問題,當(dāng)LED的一致性差別較大時(shí),雖然加在不同的LED兩端電壓不同,但由于通過每顆LED的電流相同,LED的亮度還是基本一致的。但是,LED的串聯(lián)也存在顯著的缺點(diǎn),如果其中一個(gè)LED 開路,那么所有的LED都不會(huì)工作。采用LED串聯(lián)的形式要求LED驅(qū)動(dòng)器輸出相對(duì)較高的電壓。通常,LED驅(qū)動(dòng)器輸出電壓越接近串聯(lián)中總的前向電壓,LED驅(qū)動(dòng)的效率越高,但串聯(lián)方式的LED要求驅(qū)動(dòng)電路輸出的LED電壓必須大于串聯(lián)電路中總的LED前向電壓,這也對(duì)系統(tǒng)效率稍有影響。

值得注意的是,串聯(lián)情況下發(fā)生短路時(shí),恒流控制不會(huì)出現(xiàn)問題,恒壓控制則會(huì)停止工作。串聯(lián)情況下發(fā)生斷路時(shí),恒流控制和恒壓控制都會(huì)出現(xiàn)問題,這是驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)時(shí)必須注意的問題。當(dāng)某一顆LED因品質(zhì)不良或其他原因?qū)е露搪窌r(shí),若采用恒壓源的驅(qū)動(dòng)方式,那么由于驅(qū)動(dòng)器輸出電壓不變,分配在剩余的LED兩端電壓必然將升高,驅(qū)動(dòng)器輸出電流將增大,這可能導(dǎo)致余下的所有LED損壞。如采用恒流式LED驅(qū)動(dòng),當(dāng)某一顆LED品質(zhì)不良短路時(shí),由于驅(qū)動(dòng)器輸出電流保持不變,此串聯(lián)電路中余下的所有LED都將正常工作。當(dāng)某一顆LED因品質(zhì)不良或其他故障原因出現(xiàn)開路狀態(tài)時(shí),串聯(lián)在一起的LED會(huì)全部不亮。解決此問題的一個(gè)簡單的辦法是在每個(gè)LED兩端并聯(lián)一個(gè)齊納二極管。當(dāng)然并聯(lián)的齊納二極管擊穿電壓需要比LED的導(dǎo)通電壓高,否則LED就不亮了,這種解決方案會(huì)增加額外的功耗和成本,因此在LED的大量應(yīng)用時(shí)不宜采用。

LED并聯(lián)

優(yōu)點(diǎn):一個(gè)LED出現(xiàn)開路狀態(tài)不會(huì)影響其他LED工作

缺點(diǎn):要求LED驅(qū)動(dòng)器輸出較大電流

當(dāng)需要單獨(dú)調(diào)整每一個(gè)LED的電流時(shí),會(huì)使用共陽極或共陰極并聯(lián)的連接方式。并聯(lián)方式的優(yōu)點(diǎn)是,當(dāng)一個(gè)LED出現(xiàn)開路狀態(tài)時(shí)不會(huì)對(duì)其他LED的工作造成影響,其缺點(diǎn)是,要求LED驅(qū)動(dòng)器輸出較大的電流。由于并聯(lián)方式分配在所有LED兩端電壓相同,所以當(dāng)LED的一致性差別較大時(shí),通過每顆LED的電流會(huì)出現(xiàn)不一致的情況,LED的亮度也會(huì)有明顯差異。而由于LED制造技術(shù)的限制,這種差異是不可避免的。因此LED工作時(shí),由于并聯(lián)方式的固有缺點(diǎn)導(dǎo)致的每個(gè) LED電流分配的不均可能使電流過大的LED壽命銳減,甚至燒壞。

當(dāng)某一個(gè)顆LED斷路時(shí),如果采用恒壓源LED驅(qū)動(dòng),那么驅(qū)動(dòng)電路輸出電流將減小,余下的所有LED仍然可以正常工作。如果是采用恒流源進(jìn)行LED驅(qū)動(dòng),由于驅(qū)動(dòng)電路輸出電流保持不變,分配給余下的LED的電流將會(huì)增大,這可能導(dǎo)致剩余的LED損壞。解決此問題的辦法是盡量多的并聯(lián)LED,當(dāng)某一顆LED 斷路時(shí),其余LED的電流增量并不大,不會(huì)過多影響其余LED的正常工作。因此,LED以并聯(lián)方式連接時(shí),不適合選用恒流源進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。當(dāng)某一顆LED短路時(shí),所有剩余的LED都會(huì)不工作。但有一種特殊情況,如果并聯(lián)的LED數(shù)量較多,通過短路的LED電流很大,瞬間的發(fā)熱量會(huì)將短路的LED燒成斷路,則其余LED仍可以工作。

 

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