【中國數字視聽網訊】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。

LED混聯

優點：綜合體現串聯和并聯各自優點

缺點：設計較復雜

在需要大量使用LED的產品中，如果僅采用LED串聯的方式，將需要LED驅動電路輸出較高的電壓。如果僅采用LED并聯的方式，則需要LED驅動電路輸出較大的電流。將所有LED單純地串聯或并聯，不僅限制了LED的用量，還將導致驅動電路的設計復雜程度提升，成本加大。通常情況下采用混聯方式解決這個問題。混聯的連接方式是在綜合了串聯形式和并聯形式的各自優點的基礎上提出的，主要的形式有兩種，先串聯后并聯和先并聯后串聯。

串并聯的LED數量平均分配，分配在一串LED上的電壓相同，通過同一串每顆LED上的電流也基本相同，LED亮度一致。同時通過每串LED的電流也相近。當某一串聯LED上有一顆短路時，不管采用穩壓式驅動還是恒流式驅動，這串LED相當于少了一顆LED，通過這串LED的電流將大增，很容易就會損壞這串LED。大電流通過損壞的這串LED后，由于通過的電流較大，多表現為斷路。斷開一串LED后，如果采用穩壓式驅動，驅動器輸出電流將減小，而不影響余下所有LED正常工作。

如果是采用恒流式LED驅動，由于驅動器輸出電流保持不變，分配在余下LED上的電流將增大，容易導致余下的所有LED損壞。解決辦法是盡量多并聯 LED，當斷開某一顆LED時，分配在余下LED上的電流不大，不至于影響余下的LED正常工作。混聯方式還有另一種接法，即是將LED平均分配后，分組并聯，再將每組串聯一起，當有一顆LED短路時，不管采用穩壓式驅動還是恒流式驅動，并聯在這一路的LED將全部不亮，如果是采用恒流式LED驅動，由于驅動器輸出電流保持不變，除了并聯在短路LED的這一并聯支路外，其余的LED正常工作。假設并聯的LED數量較多，驅動器的驅動電流較大，通過這顆短路的LED電流將增大，大電流通過這顆短路的LED后，很容易就變成斷路。由于并聯的LED較多，斷開一顆LED的這一并聯支路，平均分配電流不大，依然可以正常工作，那么所有LED燈僅有一顆不亮。如果采用穩壓式驅動，LED短路瞬間，負載端相當于少了一路并聯LED，加在其余LED上的電壓增高，驅動器輸出電流將大大增加，很有可能立刻損壞所有LED，也有可能只將這顆短路的LED燒成斷路，驅動器輸出電流將恢復正常。由于并聯的LED較多，斷開一顆 LED的這一并聯支路平均后的電流增量不大，依然可以正常工作，整個LED陣列也僅有一顆LED不亮。

驅動器與負載LED串并聯方式搭配選擇是非常重要的，恒流式驅動功率型LED不適合采用并聯負載而適合采用串聯負載。同樣的，恒壓式LED驅動器不適合選用串聯負載而適合采用并聯。不同的連接方式具有各自不同的特點，并且對驅動器的要求也有不同。特別是電路工作在單個LED發生故障時的情況下,整體發光的可靠性、整組LED能夠繼續工作以及減少損壞、降低LED失效率等就顯得十分重要。

采用不同的LED連接方式對于LED的使用和對驅動電路的設計要求等都至關重要。因此在實際背光源電路的組合中，正確選擇LED連接方式對于提高其發光效果、工作可靠性，簡化驅動電路設計和加工，以及提高整個電路的效率等都具有積極的意義。對于LED背光源液晶電視來說，保證其觀看壽命是很重要的，所以如何保證背光源的可靠性是關鍵因素。

（編輯：盈旭）