LED光源模组矩阵组合方式的讨论

  现在，LED很少再用恒压驱动，而主要采用恒流驱动，这一点基本已经达成共识。
而恒流驱动对于LED模组矩阵组合方式有怎样的要求，哪种组合方式更可靠更节能呢？是采用多串联少并联（大电压小电流）还是采用多并联少串联（小电压大
电流方式）呢？
  先以100W面光源（10串*10粒/串*1W/粒 = 100W）为例，目前比较多采用的是少串联多并联的方式，光源模组结构为10粒串联10并，驱动电压在33V左右，
电流为3A左右。而我们推荐大电压小电流方式，可以采用50串2并的连接方式，驱动电压为165V，电流为600mA左右。
讨论一下这两种连接方式的优劣：
1）10串10并方式，如下图：

这种方式要求驱动电源输出电压较低，在所谓直流36V安全电压以内，但首先安规中并无低于36V这一强制要求，不然传统日光灯、节能灯就不符合安规了；第二，LED在晶圆制造、封装测试、成品组装等多道工序之后，其工作失效（静电击穿、热衰退等）模式为PN结失效，表现为管脚两端短路（这点很关键）。
当10串中某串中的一颗LED出现失效时，这一串的整体Vf会下降3.3V，相对每一颗LED的Vf增加了0.366V，所以这一串会比其它9串吸收更多电流，从下图的LED的Forward Current vs. Forward Voltage 曲线来看，0.366V的Vf电压增加，会造成If的大幅增长，这一支路的电流将会从300mA增加到700mA以上，再考虑到模组整个Vf下降的影响，支路电流最少也会达到500mA。时间稍长，这一串就会出现热失效，直至将本串最薄弱点烧为开路状态，使本串整条彻底不再发光。其它9路再来分担3A的电流，每路的电流为330mA，工作于过载11%状态。

这样的最大问题是LED矩阵不能均匀发光，对整体光效影响明显，同时长期工作后，各LED的VF变化不可控，使得灯具光效进一步影响，表现出过早出现明显光衰。

 
图三：相对光强和IF关系：当IF增大时，相对发光强度也增大，但不是正比例，相对光效是下降的。
     2）50串2并的连接方式，如下图。所谓的缺点是驱动电压高，但是现在一般的铝基覆铜板和铜基覆铜板厂家轻松做到表面铜线与铝基或铜基的绝缘耐压做到
2KV以上，工艺稍好的可以做到4KV以上，过安规绝无问题。
     再看一下在这种接线方式下，当2路中其中一串中的某颗LED出现失效时，这一串的VF会下降3.3V，相对每一颗LED的VF只是增加了0.067V，对每路电流的
分配影响非常小，整个模组基本上还是工作在正常的状态下。