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LED連接方式分析及其對背光源技術的影響(一)

星之球激光 來源:21ic2012-04-25 我要評論(0 )   

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

 

LED背光源技術液晶電視從技術上講,目前主要有側入式和直下式兩種方式。雖然兩種技術各有千秋,但從成本等方面綜合考慮,側導光LED背光模組正在成為一種主流趨勢。

側導光LED背光模組的設計要考慮在滿足光學指標的基礎上盡量降低成本,同時還要體現側導光LED背光源輕、薄的特點。所以,LED的發光效率和色域對液晶電視背光源LED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構,即串聯、并聯以及串、并聯混合的方式,幾種方式各有利弊。

LED串聯

優點:電流處處相等 LED亮度基本一致

缺點:一個LED開路所有LED都不工作

LED串聯方式的優點是,在整個串聯電路中LED電流處處相等,因為LED的生產過程存在著批次差異及個體差異的問題,當LED的一致性差別較大時,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的串聯也存在顯著的缺點,如果其中一個LED 開路,那么所有的LED都不會工作。采用LED串聯的形式要求LED驅動器輸出相對較高的電壓。通常,LED驅動器輸出電壓越接近串聯中總的前向電壓,LED驅動的效率越高,但串聯方式的LED要求驅動電路輸出的LED電壓必須大于串聯電路中總的LED前向電壓,這也對系統效率稍有影響。

值得注意的是,串聯情況下發生短路時,恒流控制不會出現問題,恒壓控制則會停止工作。串聯情況下發生斷路時,恒流控制和恒壓控制都會出現問題,這是驅動電路設計時必須注意的問題。當某一顆LED因品質不良或其他原因導致短路時,若采用恒壓源的驅動方式,那么由于驅動器輸出電壓不變,分配在剩余的LED兩端電壓必然將升高,驅動器輸出電流將增大,這可能導致余下的所有LED損壞。如采用恒流式LED驅動,當某一顆LED品質不良短路時,由于驅動器輸出電流保持不變,此串聯電路中余下的所有LED都將正常工作。當某一顆LED因品質不良或其他故障原因出現開路狀態時,串聯在一起的LED會全部不亮。解決此問題的一個簡單的辦法是在每個LED兩端并聯一個齊納二極管。當然并聯的齊納二極管擊穿電壓需要比LED的導通電壓高,否則LED就不亮了,這種解決方案會增加額外的功耗和成本,因此在LED的大量應用時不宜采用。

LED并聯

優點:一個LED出現開路狀態不會影響其他LED工作

缺點:要求LED驅動器輸出較大電流

當需要單獨調整每一個LED的電流時,會使用共陽極或共陰極并聯的連接方式。并聯方式的優點是,當一個LED出現開路狀態時不會對其他LED的工作造成影響,其缺點是,要求LED驅動器輸出較大的電流。由于并聯方式分配在所有LED兩端電壓相同,所以當LED的一致性差別較大時,通過每顆LED的電流會出現不一致的情況,LED的亮度也會有明顯差異。而由于LED制造技術的限制,這種差異是不可避免的。因此LED工作時,由于并聯方式的固有缺點導致的每個 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。

當某一個顆LED斷路時,如果采用恒壓源LED驅動,那么驅動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行LED驅動,由于驅動電路輸出電流保持不變,分配給余下的LED的電流將會增大,這可能導致剩余的LED損壞。解決此問題的辦法是盡量多的并聯LED,當某一顆LED 斷路時,其余LED的電流增量并不大,不會過多影響其余LED的正常工作。因此,LED以并聯方式連接時,不適合選用恒流源進行驅動。當某一顆LED短路時,所有剩余的LED都會不工作。但有一種特殊情況,如果并聯的LED數量較多,通過短路的LED電流很大,瞬間的發熱量會將短路的LED燒成斷路,則其余LED仍可以工作。

 

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