译介社 | LED学院 Lesson 14：LED控制 • LED的驱动-知识-云知光

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《LED Academy》译介序：这份资料一共分为7个章节，分别是：

第一章：LED基础

第二章：LED光学

第三章：LED热学

第四章：LED控制

第五章：LED优势

第六章：LED应用

第七章：LED战略

这7个章节由7位译介社成员分别领取任务进行翻译，然后统稿审校整体发布。至于是哪7位，暂时不剧透，请往下慢慢看，自有分晓。（温馨提示：「译介社」栏目本系列文章每逢周二、周五、周日发布，敬请关注。回复“译介社”或“yjs”即可查阅本系列文章。）

LED学院 Lesson 13：LED 控制 • LED的连接

4. LED 控制

4.3 LED的连接方式

单颗LED的光通量是不够的，所以一般我们都将若干LED连接在一起来实现想要得到的光通量。LED的连接方式一般分为四种：

LED颗粒串联连接

LED颗粒并联连接

LED颗粒串并联连接

LED颗粒矩阵连接

一、LED颗粒串联连接

串联连接的LED（图4.3.1）都发出相同的光通量，并且不受正向电压的影响，正向电压可以根据串联数量的不同而改变。这样的连接方式要使用恒流驱动电源，即使一路中有一个或几个LED芯片短路也能保持稳定。串联方式连接LED对使用正向电流与PWM调光都比较理想。一般用于要求稳定CCT和CRI的情况。

图4.3.1 LED颗粒的串联连接

优点：

每个LED的电流相同 - 稳定的CCT和CRI

高光效– 不用使用外置平衡电阻

LED短路时不会产生影响

使用正向电流与PWM调光的理想连接方式

缺点：

当某个LED断路时整串会熄灭

LED恒流驱动电源价格更高

二、LED颗粒并联连接

LED颗粒并联连接（图4.3.2）的一大优势便是可靠，即便某个LED不能正常工作也不会影响别的LED的工作。并联需要恒压驱动电源。该种连接方式一般用于对CCT和CRI要求不高的情况，主要为装饰照明。

图4.3.2 LED颗粒的并联连接

优点：

恒压电源较为便宜

不受某个LED的断路失效影响

缺点：

效能低

某个LED短路时会不稳定

不能用于正向电流调光

三、LED颗粒串并联连接

相比于并联，该连接方式整体效能的增加胜过了故障防护功能上的轻微下降，光色品质参数（CCT和CRI）也更加稳定，并且可以使用价格较低的恒压电源驱动。串并联连接（图4.3.3）一般用于LED颗粒数量较多的情况，例如长串装饰LED灯带。

图4.3.3 LED颗粒的串并联连接

优点：

可以同时驱动数量很多的LED

LED断路和短路保护

缺点：

效能较低

不能用于正向电流调光

四、LED颗粒矩阵连接

当LED按矩阵方式连接时（图4.3.4），我们可以同时控制数量众多的LED，并且保持其相关色温的稳定性（在不管哪一颗LED在何种故障的情况下）。矩阵连接的LED可以使用恒流电源与恒压电源驱动。

图4.3.4 LED颗粒的矩阵连接（本图上期遗漏，本期补发）

优点：

可以同时控制数量众多的LED

效能高

可以使用正向电流和PWM（使用恒流电源时）调光

LED断路和短路保护

缺点：

印刷电路板的设计相当复杂

LED学院 Lesson 14：LED 控制 • LED的驱动

4. LED 控制

4.4 LED的驱动

如图4.4.1，就是一个简单的用于向LED提供电流的驱动电路。驱动将电网中的交流电转换为直流电，并且进行优化。具有特别功能的LED灯具（例如调光、应急照明、人员感应、远程控制）需要较为复杂的驱动电路。

图4.4.1 LED接线基本示意图

一、LED驱动的种类与重要参数

根据驱动的输出信号，我们将LED驱动分为三类：

恒流驱动（CC）：用于LED串联连接，驱动提供稳定的电流，实现调光的理想驱动方式；

恒压驱动（CV）：用于LED并联连接，装饰LED灯带的理想驱动方式，驱动的LED数量可随意改变，一般不用于调光；

特殊驱动（CC+CV）：串联和并联LED都可以使用，价格比较昂贵的驱动方式。

图4.4.2 OMS Elite Vega LED的控制器件，应用了多种驱动方式

LED驱动的重要参数：

额定电流/电压：预定的输出电流或电压；

额定功率：驱动的输出功率；

功效：输出功率与输入功率的比值（%），功效越高驱动越好。

二、LED驱动的其他特点

模拟信号通讯——用于LED调光的最简单方式

模拟信号通讯在照明业中仅用于实现调光，这是用于商业照明（比如店铺中的射灯）中最常见的调光系统。缺点是模拟信号调光不能完全关闭LED。

模拟信号调光主要有两种方式：

前切/后切可控硅调光：只能实现单个灯具的调光；

0-10V，1-10V调光：可以实现多个灯具的同时调光（如图4.5.1所示）

图4.5.1 1-10V调光示意图

数字信号通讯– 与灯具的复杂通讯方式

数字信号的通讯可以通过数字信号控制多个LED驱动，并且对每个驱动进行单独控制，同时该系统可以得到每个灯具状态的反馈信号。数字信号通讯可以实现调光、动静探测、远程控制、白光调节、场景预设等，是用于实现灯具数量种类繁多的照明项目的理想通讯方式。

常用的数字信号通讯：

DALI (digital addressable lightinginterface)，数字可寻址照明通讯，最常见的数字信号通讯（图5.4.2）

DSI (digital signal interface) 数字信号通讯

DMX (digital multiplex) 多通道数字通讯

KNX (worldwide standard for allapplications in home and building control) 应用于所有家居和公共建筑控制的全球标准