如何克服驱动并联LED串的难题

LED正在寻找其扩充产品应用范围的途径。汽车照明、电视背光灯以及平板电脑只是几个需要多个LED的应用。使用恒流驱动大量LED即可通过长长的串行连接完成，也可通过并行驱动多个LED串完成。但是，将大量LED连成长串会导致高电压及单点故障问题。同样，以并联形式为多个串供电需要多个电流调节器，每串一个，这可导致更高的复杂度与成本。当前的趋势是让多个串并联工作，本文将探讨实施电路系统达到这一目标的方法和原理。

LED与标准二极管类似，也是电流驱动型器件。它具有I-V曲线，其中电流与电压为非线性，而且正向电压的一个小小变化就会导致一个大的电流变化。由于LED电流差不多与LED光通量成正比，因此对于电视等应用来说精确控制电流至关重要。但并不是所有应用都必须要求LED亮度匹配的高精度。如果LED采用单串形式驱动，那么亮度肯定匹配，因为每个LED具有相同的电流强度。随着所用LED数量的增加，就必须使用并联串，并必须做出如何控制每串电流的选择。

典型白光LED具有3.3V的正向电压，在额定电流下变量高达20%。如果串联使用10个LED，那么在相同电流下可能第一串需要33V电压才能充分驱动，而第二串则需要39.6V。如果将这两个串并联，较低电压串分流的电流明显比预期的要多，而第二串明显要少。单串中所有LED都位于其正向电压规范高端的可能性很小，而且所用的LED越多，这种可能性就越小。

事实上，这两串之间的平衡性要好得多，但可能仍有几伏的差异。为针对这种情形提供帮助，LED制造商使用分档法对零部件进行分组，其可精确匹配LED正向电压(Vf)压降(以及通量与波长)，实现更好的性能。图1A是一种实现双串并联的简单低成本实施方案，只需固定电压电源以及用来设定电流强度的简单电阻器。

传感电阻器上的电压可通过外部控制电路进行调节，以通过调高或调低输出电压实现对LED电流的精确控制。尽管这可调节第一串中的LED电流，但不一定在第二串中管用。如果控制回路可提高被调节LED串的输出电压，但第二串的电压压降在二者中较低，其实它会使第二串的电流更差。