我在最近所从事的一个项目中遇到了一个问题，由于手头上缺少元器件，便希望简化整个项目，所以你无需考虑安装复杂的元器件。
我做的这个项目很简单，一个 5V USB 电源供电的电灯，它由 USB 电源包供电单独使用，现在这种 USB 电源包似乎每个人都随身携带或者是由 Artesyn DCH5 这样的 USB 电源所驱动。我知道我可以轻松运行单独一个 LED，只要正向电压降完全在 5V 范围之内。可是我想增加一点难度，我想要让它有足够的光亮来读书或在野营时为帐篷确定方位，因此我的设计采用了 LED。
通常，在系统内添加多个 LED 时，你需要将其串联运行，以使通过每个 LED 的电流保持一致，这样他们发出的光亮才更均匀，而且可以防止 LED 出现电流错乱而烧毁，但这样设置也会使 LED 的正向电压降增加，从而很快超过我的 5V 可用电源。可以使用正向电压 (Vf) 较低的 LED，差不多 1.2Vf 就行，但是在比白色少得多的可见光谱 LED 中找到这样低的正向电压非常困难。我手头上的 LED 大约为 3.2Vf，这意味着要运行我原计划的四个 LED 将不能串联使用。
如果你愿意使用 Linear Tech LT3491 这样的 LED 升压驱动器，你便能在正向电压 (Vf) 高于可用电源电压的条件下运行。这种情形有很多，预计需要一个 5V 的电源，结果突破至 20V 以上，但是我还是希望避免在这么简单的项目中添加一个 IC。我用的 LED 非常类似于 CREE C513A 系列的零部件，不过我用的是直径为 3mm 的那种。
并联与串联之比较
由于不想使用升压驱动器，留给我的选择只有采用并联方式驱动 LED。采用并联方式驱动 LED 可以让你保持一个较低的正向电压，因为并联条件下电压不会堆积增加，但是为了维持相似的整体功率，你必须增加可用电源的电流。以并联方式驱动 LED 时，你可能会遇到 LED 内阻不匹配的情况。内阻不匹配会导致其中一个 LED 电源的电流发生错乱，因为电源会选择电阻最小的路径。电源若发生电流错乱，LED 使用寿命会缩短并有可能很快或立即被烧毁。
解决该问题的一个方法是预先检查你的 LED 并通过内部值进行分箱。你可以使用恒定电流电源和像样的万用表对零部件分箱或者用与其相似的零部件对其进行匹配。对于我手头上的 LED，我知道我原本计划在额定电流 20mA 条件下运行，因此我使电源电流固定不变，输入过电压限制为 3.6V，因为我的零部件不应超过这个电压。在使用电源来测量实际的电压精度和分辨率时，要把万用表连接在 LED 相同的正负极触点上。一旦接通恒流电源供电， LED 就会点亮，电源也会根据 LED 的需求来调节电压。LED 是一个二极管装置，其特点是点亮后它的特性会稳定一些，所以我要等待输出电压稳定在一个趋于一致的数值上。在一张纸上，我记录下我测试过的元器件，并将测试所得的值写下来。我选择了 4 个稳定电压最接近 20mA 的 LED。为了简化整个过程，一些供应商，以 Cree 公司为例，实际上会为你提供按照正向电压和色温对零部件进行分箱，这样你就有可能得到最一致的结果。
运行快速测试。
从我的测量数据中，我发现了一些有趣的细节。我使用了一批来自同一制造商并出自同一个包装盒的 LED，它们可能来自不同的生产流水线，但拿在手上并不容易分辨。正向压降规格为 3.2V 的 LED，经测量在 20mA 条件下其电压范围最终为从 2.991V 到高达 3.127V，意味着我这些零部件的电压有超过十分之一的变化幅度，没有一个零部件达到在 20mA 条件下压降为 3.2V 的预期值。如果我将电流升高到 30mA，我的确看到了压降接近于预期的规格，意味着我或许能在比原计划更极端的情形下驱动它们，尽管我目前的设计不需要这样做。这种电压降幅度，其内部电阻变化范围是从 156ohms 到 149ohms。这个范围相当小，但随着电流的增加，该差异会更加明显并可能导致系统出现问题。
高度科学性文献的作用
当你在项目和系统中使用 LED 时，应保证尽可能发挥出其特点，特别是在无需某种智能驱动器 IC 情况下以并联方式驱动时。通过对零部件分箱，可以创建更持久而稳定的更高质量系统。