在設計LED 電路時, 工程師常會煩惱該用怎樣的LED電路來設計, 下表列出了幾個常見的恆流源LED 電路的組合, 依照LED 電路設計的複雜度, LED 失效時的容錯能力, LED 壽命等幾個面相來比較其優缺點, 可以依照LED 使用數量以及應用來挑選適合的LED串並聯電路.
| LED 電路 | 優點 | 缺點 | 電路圖 | | 全串聯 | 1. 整串LED電流相同.
2. 每顆LED亮度相同.
3. 當有 LED 短路時, 只要LED驅動電壓仍在驅動器的輸出電壓範圍內, 整串電路仍會導通, LED 使用壽命不變.
4. LED 電路簡單, PCB 佈線容易. | 1. 當有LED 開路時, 整串LED 都不亮, 可在每顆LED 並聯 diode 避免電路開路, 但會增加成本.
2. 當串聯LED數量多時, 總電壓會很高, 需使用高輸出電壓驅動器, 安規等級需求較高, LED 數量很多時不適合使用. | ![]() | | 全併 | 1. 與全串聯LED電路相比, 可有效降低 LED 電路總電壓, LED 電路總電壓最低, 每顆LED電壓相同.
2. 當 LED 開路時, 其餘LED 仍可繼續發亮. | 1. 當電路中有LED短路時, 整個電路短路LED 全不亮, 電路對LED失效模式是短路時的容錯能力最差,
2. 當LED 電壓差異過大時, LED 亮度會因為分流電流不同而不同, 對LED 電壓高低的一致性要求最高.
3. 當有LED 開路時, 剩餘 LED 分流電流會增加, LED 功率增加後溫度升高, LED壽命減少, 燈具使用壽命隨LED 失效數量成等比級數減少.
4. LED 電路稍微複雜, PCB 佈線稍難. | ![]() | 矩陣 (ARRAY)
先串再併 | 1. 與全串聯LED電路相比, 可有效降低 LED 電路總電壓,適合LED數量較多的電路設計.
2. LED 驅動電壓高低互補, 每串LED 總和電壓差異較低, 每串 LED亮度接近, 對LED 電壓高低的一致性與全並聯相比要求較低. | 1. 當LED短路時, 該串LED電壓會下降, 整個LED電路驅動電壓會跟著下降, 當LED 電壓下降後無法滿足正常串的LED驅動電壓, 因此在並聯分流電流的驅動電流會下降造成正常串的LED 亮度大幅降低, 燈具整體亮度大幅降低.
2. 當LED開路時, 該串LED 全不亮, 其餘串 LED 仍可繼續點亮, 剩餘串的所有LED 因分流電流增加, 功率增加後溫度升高, LED 壽命縮短.
3. LED 電路較複雜, PCB 佈線較難. | ![]() | 矩陣 (CROSS)
先併再串 | 1. 與全串聯LED電路相比, 可有效降低 LED 電路總電壓, 適合LED數量較多的電路設計.
2. 當LED失效模式是開路時, 與LED全並聯電路相同, 除了該失效LED之外, 其餘 LED 仍可繼續點亮, 但其餘併聯LED 分流電流增加, 功率增加後溫度升高, 壽命縮短.
3. 當LED失效模式是短路時, 不會有先串再並電路的缺點造成大量LED亮度降低, 只有該並LED全不亮. | 1. 當有 LED 出現異常時, 偵錯時較難查出異常 LED 所在位置.
2. 當LED電壓差異大時, 每顆 LED 亮度會不同, 串聯LED 電壓高低不像先串再並電路有補償效果, 電路對LED 電壓一致性的要求很高.
3. 當LED短路時, 整個併聯電路短路不亮, 與LED 開路相比對LED 失效模式為短路的容錯度較低.
4. LED 電路複雜, PCB 佈線難度最高. | ![]() | 多通道
串聯 | 1. 與全串聯LED電路相比, 可有效降低 LED 電路總電壓, 適合LED數量較多的電路設計.
2. 整串LED電流相同.
3. 每顆LED亮度相同
4. 當有 LED 短路時, 只要LED驅動電壓仍在驅動器的輸出電壓範圍內, 整串電路仍會導通.
5. 單一迴路電路有LED 開路或是短路時, 完全不會影響其餘迴路LED, 其餘LED 使用壽命也不會受到影響.
6. LED 應用彈性高, 每串LED 可以以獨立的模組設計.
7. LED 電路簡單, PCB 佈線容易. | 1. 當LED 開路時, 整串LED 都不會亮.
2. 多通道驅動器成本較高. | ![]() |
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