小镁教学之LED灯珠的连接方式及故障排查（5篇范例）

第一篇：小镁教学之LED灯珠的连接方式及故障排查

小镁教学之LED灯珠的连接方式及故障排查

LED资讯部

LED在应用中的配置形式取决于多方面的因素，其中包括应用要求、LED参数与数量、输入电压、效率、散热管理、尺寸与布局限制及光学等。最简单的配置形式是单个LED，采用这种设计的应用例多，如汽车内顶灯(地图灯、阅读灯)等。

由于目前LED的功率和亮度还不是很高，而实际使用场合通常需要平面发光，因此需要将多个LED按照需要排列组合起来，以满足较大范围、较高亮度、动态显示、色彩变换等应用要求及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)简单串联形式

一般简单的串联连接形式中的LED1~LEDn首尾相连，LED工作时流过的电流相等。对于同-规格和批次的LED来说，虽然单个LED上的电压可能有微小的差异，但是由于LED是电流型器件，因此可以保证各自的发光强度相一致，困此，简单的串联形式的LED就具有电路简单、连接方便等特点。然而，由于采用串联形式，当其中一个LED发生开路故障时，将造成整个LED灯串的熄灭，影响了使用的可靠性。

(2)带并联齐纳二极管的串联形式

每个LED都并联一个齐纳二极管的改进型串联连接形式。在这种连接方式中，每个齐纳二极管的击穿电压都高于LED的工作电压。在LED正常工作时，由于齐纳二极管VD1~VDn，不导通，电流主要流过LED1~LEDn,当LED串中有损坏的LED所造成灯串开路时，由于VD1~VDn导通，除了有故障的LED外，其他LED仍有电流通过而发光。这种连接方式与简单串联形式比较在可靠性方面得到很大提高。

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，工作时每个LED承受的电压相等。由LED的特性可见，其属于电流型器件，加在LED上的电压的微小变化都将引起电流的较大变化。此外，由于受到LED制造技术的限制，即使是同一批次的LED,其性能上的差异也是固有的，因此LED1~LEDn工作时，谁过每个LED的电流是不相等的。由此可见，每个LED电流分配的不均可能使电流过大的LED寿命锐减，甚至烧坏。这种连接方式虽然较为简单。但是可靠性并不高，特别是对于LED数量较多情况下的应用就更容易造成使用的故障。

(2)独立匹配的并联形式

针对简单并联中存在的可靠性问题，独立匹配的并联形式是一种很好的方式。这种方式中的每个LED都具有电流独自可调性(驱动器V+输出端分别为 L1~Ln,)，保证流过每个LED的电流在其要求的范围内，具有驱动效果好、单个LED保护完整、故障时不影响其他的LED工作、可以匹配具有较大差异的LED等特点。存在的主要问题是：整个驱动电路的构成较为复杂，装置的造价高，占用的体积太，不适用于数量较多的LED电路。

3、混联形式

混联形式是综合了串联形式和并联形式的各自优点而提出的，主要的形式有以下两种。

(1)先串后并的混联形式

当应用的LED数量较多时，简单的串联或者并联都不现实，困为前者要求驱动器输出很高的电压(单个LED电压VF的n倍)，后者要摔驱动器输出很大的电流(单个LED电流 IF的n倍)。这给驱动器的设计和制造都带来困难，并且还牵涉到驱动电路的结构问题和总体的效率问题。串联的LED数量刀与单个LED的工作电压VF的乘积nVE决定了驱劝器的输出电压;并联的LED串的数量m与单个LED的工作电流IF的乘积mIF决定了驱动器输出电流，而mIF*nVF值就决定了驱动器的输出功率。

因此，采用混串后并的混联方式主要是既保证有一定的可靠性(每串中的LED故障最多只影响本串的正常发光)，又保证与驱动电路的匹配(驱动器输出合适的电压)，比单纯的串联形式提高了可靠性。整个电路具有结构较为简单、连接方便、效率较高等特点，适用LED数量多的应用场合。

(2)先并后串的混联形式

若干个LED先并后串的混联形式。由于LED1-n~LEDm-n先并联连接，提高了每组LED故障下的可靠性，但是由此一来每组并联LED的均流问题就至关重要。

为此，可以通过配对挑选，将工作电压和电流尽量相同的LED作为并联的一组，或者给每个LED串接小的均流电阻来解决。这种混联形式具有的其他特点和存在的问题，与先串后并连接形式相类似。

(3)交叉阵列形式

交叉阵列形式主要是为了提高LED工作的可靠性，降低故障率。主要构成形式是：每串以3个LED为一组，分别接入驱动器输出的Va、Vb、Vc输出端。当一串中的3个LED都正常时，3个LED同时发光;一旦其中一个或两个LED失效开路时，可以保证至少有一个 LED正常工作。这样一来就能够大大地提高每组LED发光的可靠性，也就能够提高整个LED发光的总体可靠性。

二、不同连接形式的比较

不同的连接形式具有各自不同的特点，并且对驱动器的要求也不相同，特别是在单个LED发生故障时电路工作的情况、整体发光的可靠性、保证整体LED尽量能够继续工作的能力、减少总体LED的失效率等就显得尤为重要。

总而言之，LED的群体应用是LED实际应用的重要方式。不同的LED连接形式对于大范围LED的便用和驱动电路的设计要求等都至关重要。因此，在实际电路的组合中，正确选择相适应的LED连接方式，对于提高其发光的效果、工作的可靠性、驱动器设计制造的方便程度以及整个电路的效率等都具有积极的意义。

三、LED发光模块故障及解决

现 象:所有的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极性接反了;

2、LED太长;

3、开关电源和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的连接;

3、确保开关电源与LED电压标号一致性;

现 象:部分线路的LED灯不亮;

问 题:

1、接插方向是否正确;

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、确保红色线接正极,黑色线接负极;

3、查出部分插反的线路;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;

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第二篇：LED灯珠常识 LED灯优势及优缺点

LED灯珠常识 LED灯优势及优缺点—广州创浦照明有限公司

什么是LED：

LED是英文light emitting diode（发光二极管）的缩写，它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，加上合适的电

压就能正常发光。

LED光源的特点：

1． 电压：LED使用低压电源，供电电压在1.8-3.6V之间，根据产品不同而异，所以它是一个比使用高压电源更安全的电源，特别适用于公共场所。

2． 效能：消耗能量较同光效的白炽灯减少80% 3． 稳定性：理论上可以点亮10万小时。

4． 光衰：随着科技的进步，光衰越来越小。现在普通LED灯在一千小时以内的光衰已经可以真正控制在5%以内，即使超过一千小时以后，光衰也很小。

5．环保：无辐射，无污染，真真正正的环保材料。出口时LED产品一般免检

LED芯片的尺寸常识：

按外形分类，芯片一般分为圆片和方片。其中圆片相对较低档，性能不够稳定，我司一般不采用圆片生产的LED；方片一般以尺寸大小来衡量，比如12 mil(1 mil =0.0254平方毫米)。一般来说，同一品牌的芯片，芯片尺寸越大，亮度越高。我司最常采用的LED灯珠，红光和黄光一般在9~12mil，白，蓝，绿光一般都在12~14mil，这也是市面上最常用的芯片，如果用更大的芯片，亮度虽然可以提高不少，但是芯片价格大幅度提高，这就是为什么大尺寸芯片很少有人采用的原因。

LED的颜色常识：

LED的不同颜色是由其不同波长的芯片决定的，比如，红光芯片一般波长是620~630nm（纳米），绿光芯片一般波长是527nm, 蓝光芯片的一般波长是470nm, 黄光芯片的一般波长是585nm, 白光LED用的也是蓝光芯片，只是在蓝光芯片上加上适量的的荧光粉就发出白光了。

LED的分类：

按功率大小分：可分为小功率，大功率（行业上一般把0.5W 以上的灯叫做大功率灯）

按外形分：可分为直插式和贴片式

草帽LED又可以按灯头的尺寸细分为F3（灯头的直径是3mm），F5（灯头的直径是5mm）；或按灯头的形状细分为无边，薄边，厚边，圆头；按灯头透明与否可分为透明，雾状。。。。更多细分方法不尽列举，以上所列仅以我司经常采用为依据。

食人鱼LED同样可以按灯头的尺寸分为F3，F5，按灯头的形状分为圆头（即最常见的食人鱼灯），平头（这种形头很特殊，其发光角度接近180度，一般用在需要散光的场合）。

小功率贴片式LED按外形尺寸可以分为0805，1206，3020，3528，5050或5060（5050与5060相差极小，肉眼很难分辨，对不够专业的客户可以随他的习惯称呼），我司常采用的是3528和5050/5060。

大功率LED一般按功率区分，常见的有0.5W, 1W, 3W, 5W, 8W„„.；我司常采用的是1W

LED的芯片（chip）数量常识：

同一个LED灯，最常见的是只采用一个芯片，但物殊情况下可以用两个甚至达到四个芯片，如：一个草帽灯可以用一至两个芯片（考虑到其体积较小，散热不方便导致性能不稳定，一般只采用一两个芯片）；一个食人鱼灯可以用一，二，三，四个芯片，我司最常用到的是一个和两个芯片；贴片3528灯可以用一，二，三个芯片（我司常用一，二个芯片），贴片5050/5060一般用到三个芯片。特别说明：贴片灯用三个芯片时，有两种情形：

1． 三个芯片的颜色完全相同

2． 三个芯片分别是红，绿，蓝色，即我们常说的RGB灯

LED的发光角度(viewing angle)常识：

直插式LED最常见的发光角度是120度，特殊的可以做到45度，或者15度。我司常用的直插式LED一般是120度，硅胶灯条采用的是45度；贴片式LED一般发光角度为120度。

LED的电压(voltage)常识：

单个小功率LED灯，颜色不同，其要求的电压也不同。红/黄：一般为1.8~2.1伏，白/绿/蓝：一般为3.0~3.6伏。1W大功率灯要求的电压与以上相同。

LED的电流(current)常识：

1． 小功率的LED灯（包括插件式或者贴片式），每个芯片上允许通过的电流一般不要高于20毫安；每个双芯片灯上允许通过的电流一般不高于40毫安；同理每个三芯片灯不要高于60毫安。。

2． 大功率LED，我司已采用的是1W，其允许通过的最大电流为150毫安。

LED的亮度(intensity)常识：

1.烛光、国际烛光、坎德拉（candela）的定义

在每平方米101325牛顿的标准大气压下，面积等于1/60平方厘米的绝对“黑体”（即能够吸收全部外来光线而毫无反射的理想物体），在纯铂（Pt）凝固温度（约2042K获1769℃）时，沿垂直方向的发光强度为1 坎德拉。并且，烛光、国际烛光、坎德拉 三个概念是有区别的，不宜等同。从数量上看，60 坎德拉等于58.8国际烛光，亥夫纳灯的1烛光 等于0.885国际烛光或0.919坎德拉。2.发光强度与光亮度

发光强度简称光强，国际单位是candela（坎德拉）简写cd。Lcd是指光源在指定方向的单位立体角内发出的光通量。光源辐射是均匀时，则光强为I=F/Ω，Ω为立体角，单位为球面度（sr）,F为光通量，单位是流明，对于点光源由I=F/4。光亮度是表示发光面明亮程度的，指发光表面在指定方向的发光强度与垂直且指定方向的发光面的面积之比，单位是坎德拉/平方米。对于一个漫散射面，尽管各个方向的光强和光通量不同，但各个方向的亮度都是相等的。电视机的荧光屏就是近似于这样的漫散射面，所以从各个方向上观看图像，都有相同的亮度感。

3.mcd值

Mcd 值是行业内一种不规范的叫法，各个厂家因为测试仪器的不同，对同一产品实测出来的mcd 值也不尽相同。

实际销售过程中，最常遇到的两个概念是流明和亮度(mcd)值。做为一个销售人员，可以不必从技术上完全理解，但需牢记我们常规小功LED灯的mcd 值（以报价单所列参数为准）。

LED色温(colo(u)r temperature)常识：

色温是表示光源光谱质量最通用的指标。色温是按绝对黑体来定义的，光源的辐射在可见区和绝对黑体的辐射完全相同时，此时黑体的温度就称此光源的色温。低色温光源的特征是能量分布中，红辐射相对说要多些，通常称为“暖光”；色温提高后，能量分布中，蓝辐射的比例增加，通常称为“冷光”。一些常用光源的色温为：标准烛光为1930K（开尔文温度单位）；钨丝灯为2760-2900K；荧光灯为3000K；闪光灯为3800K；中午阳光为5400K；电子闪光灯为6000K；蓝天为12000-18000K。一般定义，暧白色温：2700-3200K,正白：4000-4500K, 日光白：6000-6500K 冷白：6500Ｋ以上

T8灯管（LED）相当于普通荧光灯管

6w 15w 8w 20w 9w 25w 15w 30w 18w 35w 20w 40w

Led 球泡灯 相当于普通白炽灯 1w 10w 3w 25w 5w 40w 7w 60w

Led 射灯 相当于普通白炽灯 3w 25w 5w 40w 7w 60w 12w 90w

LED光源有哪些优点

LED作为一个发光器件，之所以备受人们关注，是有其较其他发光器件优越的方面，归纳起来LED有下列一些优点：

（1）工作寿命长：LED作为一种导体固体发光器件，较之其他发光器具有更长的工作寿命。其亮度半衰期通常可达到十万小时。如用LED替代传统的汽车用灯，那么它的寿命将远大于汽车本体的寿命，具有终身不用修理与更换的特点。（2）耗电低：LED是一种低压工作器件，因此在同等亮度下，耗电最小，可大量降低能耗。相反，随着今后工艺和材料的发展，将具有更高的发光效率。人们作过计算，假如日本的照明灯具全部用LED替代，则可减少二座大型电厂，从而对环境保护十分有利。

（3）响应时间快：LED一般可在几十毫秒（ns）内响应，因此是一种告诉器件，这也是其他光源望尘莫及的。采用LED制作汽车的高位刹车灯在高速状态下，大提高了汽车的安全性。

（4）体积小，重量轻、耐抗击：这是半导体固体器件的固有特点。彩LED可制作各类清晰精致的显示器件。

（5）易于调光、调色、可控性大：LED作为一种发光器件，可以通过流过电流的变化控制亮度，也可通过不同波长LED的配置实现色彩的变化与调节。因此用LED组成的光源或显示屏，易于通过电子控制来达到各种应用的需要，与IC电脑在兼容性无比毫困难。另外，LED光源的应用原则上不受窨的限制，可塑性极强，可以任意延伸，实现积木式拼装。目前大屏幕的彩色显示屏非LED莫属。

（6）用LED制作的光源不存在诸如水银、铅等环境污染物，不会污染环境。因此人们将LED光源称为“绿色”光源是受之无愧的。