LED灯珠的连接方式及故障排查

 LED在应用中的配置取决于应用要求、LED参数和数量、输入电压、效率、散热管理、尺寸和布局限制和光学等多种因素。最简单的配置形式是单个LE，有许多应用程序，如汽车顶灯（地图灯、阅读灯）。

由于LED的功率和亮度不是很高，实际使用场合通常需要平面发光，因此需要根据需要组合多个LED，以满足大范围、高亮度、动态显示、色彩变换等应用要求，以及LED与配套驱动器之间的匹配要求。

一、常见的连接形式

1、整体串联形式

(1)简单的串联形式

一般来说，LED1~LEDN在简单的串联连接形式中首尾连接，LED工作时流过的电流相等。对于相同规格和批次的LED，虽然单个LED上的电压可能略有差异，但由于LED是一个电流设备，它可以确保其发光强度一致。简单的串联LED具有电路简单、连接方便的特点。然而，由于串联形式，当其中一个LED出现开路故障时，整个LED灯串就会熄灭，影响使用的可靠性。

(2)并联齐纳二极管的串联形式

每个LED并联齐纳二极管的改进串联连接形式。在这种连接方式下，每个齐纳二极管的击穿电压高于LED的工作电压。当LED正常工作时，由于齐纳二极管VD1~VDn，电流主要流过LED1~LEDn,当LED串中损坏的LED导致灯串开路时，由于VD1~VDN导通，除故障LED外，其他LED仍通过电流发光。与简单的串联形式相比，这种连接方式大大提高了可靠性。

2、整体并联形式

(1)简单并联形式

简单并联形式中的LED1~LEDN首尾并联，每个LED工作时承受相等的电压。从LED的特性可以看出，它属于电流设备，LED上加入的电压的微小变化会导致电流的巨大变化。此外，由于LED制造技术的限制，即使是同一批LED，其性能差异也是固有的，所以LED1~LEDN工作时，每个LED的电流都不相等。可以看出，每个LED电流分布的不均匀可能会大大降低LED的寿命，甚至烧毁过大的电流。虽然这种连接方式相对简单。但可靠性并不高，尤其是在LED数量较多的情况下。

(2)独立匹配并联形式

对于简单并联中的可靠性问题，独立匹配的并联形式是一个很好的方法。这种方法中的每个LED都具有独立的电流可调性（驱动V+输出端分别为L1~Ln,)，确保流过每个LED的电流在其要求范围内，具有驱动效果好、单个LED保护完整、故障时不影响其他LED工作、可匹配差异较大的LED等特点。主要问题是整个驱动电路组成复杂，设备成本高，体积太大，不适合大量LED电路。

3、混联形式

混合形式是结合串联形式和并联形式各自的优点而提出的，主要形式有以下两种。

(1)先串后并行的混联形式

当应用的LED数量较多时，简单的串联或并联是不现实的。前者要求驱动器输出高电压（单个LED电压VF的n倍），而后者则需要输出大电流（单个LED电流IF的n倍）。这给驱动器的设计和制造带来了困难，也涉及到驱动电路的结构和整体效率。串联LED数量刀和单个LED工作电压VF的乘积NVE决定了驱动器的输出电压；并联LED串的数量m和单个LED工作电流IF的乘积MIF决定了驱动器的输出电流，而MIF*NVF值决定了驱动器的输出功率。

因此，混合串的混合方法主要是为了保证一定的可靠性（每串的LED故障最多只影响串的正常发光），并确保与驱动电路的匹配（驱动输出适当的电压），比简单的串联形式提高了可靠性。整个电路具有结构简单、连接方便、效率高的特点，适用于大量LED的应用场合。

(2)先后串联的混联形式

几种LED先后串联的混合形式。由于LED11-n~LEDm-n先并联，提高了每组LED故障下的可靠性，但由此，每组并联LED的均流问题至关重要。

因此，通过配对选择，工作电压和电流尽可能相同的LED可以作为并联组，或者每个LED串联的小均流电阻可以解决。这种混合形式的其他特点和存在的问题与先串联后并联的形式相似。

(3)交叉阵列形式

交叉阵列主要是为了提高LED工作的可靠性，降低故障率。主要形式是：每串以三个LED为一组，分别连接到驱动器输出的Va、Vb、VC输出端。当一系列中的三个LED正常时，三个LED同时发光；一旦其中一个或两个LED失效，至少可以保证一个LED正常工作。这样可以大大提高每组LED发光的可靠性，提高整个LED发光的整体可靠性。

二、不同连接形式的比较

不同的连接形式有不同的特点，对驱动器的要求也不同，特别是当单个LED故障时，电路工作、整体发光的可靠性、保证整个LED继续工作的能力、降低整个LED的故障效率尤为重要。

综上所述，LED的群体应用是LED实际应用的重要途径。不同的LED连接形式对于广泛使用LED和驱动电路的设计要求非常重要。因此，在实际电路组合中，正确选择合适的LED连接方式对提高其发光效果、工作可靠性、驱动设计制造方便性和整个电路效率具有积极意义。

三、LED发光模块故障及解决方案

现象：所有LED闪烁；

问题：接触不良；

解决方法：松动处重新固定或接插；

现象：LED昏暗；

问题:1、LED极性接反；2、LED太长；3、开关电源与LED电压标号不一致；

解决方法:1、确保正负极接线正确；2、减少LED连接；3、确保开关电源与LED电压标号的一致性；

现象：部分线路LED灯不亮；

问题:1、连接方向是否正确；2；、电源输出接线是否正确；3、电源线插反、接反；

解决方法:1、拆出重新正确方向接插；2、确保红线接正极，黑线接负极；3、找出部分插反线路；重新连接；

现象：所有LED都不亮；

问题:1、开关电源无电压输出；2、开关电源输出接线是否正确；

解决方法:1、试电接入开关电源输入端；2、电源接线正负极是否正确；