Kann ich Hochleistungs-LEDs ohne Widerstand parallel schalten?

Es hängt davon ab, was Ihr Designergebnis ist. Keine elektronischen Komponenten sind gleich, sie alle haben Fertigungstoleranzen, die sie voneinander unterscheiden. Wenn die Helligkeit der LEDs angepasst ist, muss der Strom angepasst werden.

Beispiel 1 und Beispiel 3: Der Strom durch einen Widerstand speist zwei LEDs, eine LED hat eine etwas andere IV-Kurve , sie verbraucht mehr Strom und ist heller. Das gleiche passiert in Beispiel 3, es hat nur eine Konstantstromquelle.

Beispiel 2: Die Helligkeit passt besser, da beide LEDs einen ähnlichen Strom erhalten. Die Ströme werden jedoch nicht genau gleich sein, da es immer noch Unterschiede in den LEDs gibt

Beispiel 4: Dies ist der beste Weg, da der Strom durch beide LEDs gleich sein muss, erhalten Sie die beste Helligkeitsanpassung.

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Nein, gerade bei High-Power-LEDs gibt es nichts Besonderes, das dies sicher macht. Es gibt keine Garantie dafür, dass parallele LED-Strings den Strom zunächst gleichmäßig aufteilen. Der Temperaturkoeffizient für die Sperrschichtspannung ist im Allgemeinen negativ (in der Größenordnung von -3 mV/K bis -10 mV/K). Wenn sich also eine LED durch übermäßigen Strom aufzuwärmen beginnt, zieht sie noch mehr Strom (und stiehlt ihn). der anderen Saite(n), was das Problem verschlimmert und zu einem thermischen Durchgehen führt, zumindest bis diese LED ihre Spitzenstromgrenze erreicht und ausfällt. Danach (bei Verwendung einer Stromquelle anstelle einer Spannungsquelle) laufen die anderen Strings per Definition mit mehr als ihrem Nennstrom und fallen ebenfalls schnell aus.

Warnung: Verwechseln Sie „macht Sie Tube-Videos“ nicht mit „mächtiges Wissen“.
Ein Videomacher kann sich auskennen oder auch nicht.

In seinem Video werden die 3er-LEDs mit Konstantstrom korrekt angesteuert.

Wenn er zwei Strings mit 3 LEDs pro String parallel schaltet, verlässt er sich darauf, dass sie in jedem String bei Isupply/2 eine sehr ähnliche Vf (Durchlassspannung) haben, sodass sich der Strom gleichmäßig aufteilt. In vielen Fällen ist dies "nah genug" an dem, was passiert, damit es funktioniert, ABER es kann auch zu einer sehr ungleichmäßigen Stromverteilung führen.

LED-Vfs eines bestimmten Typs und einer bestimmten Charge neigen dazu, sich um eine durchschnittliche Spannung zu gruppieren, die am typischsten innerhalb von 0,1–0,2 V vom Durchschnitt liegt. Sie können erhebliche Ausreißer erhalten. LEDs geringer Qualität haben tendenziell höhere Streuungen von Vf.
[Ich hatte einen LED-Typ von einem sehr kompetenten Hersteller, bei dem Produktionsproben über sehr große Mengen Vf = 2,95 V +/- 0,05 V für etwa 95 % der Produktion zeigten.]

Wenn sich die 3 x Vfs einer Saite wesentlich von der Vf der anderen Saite unterscheiden, nimmt die Saite mit niedrigem Vf mehr Strom auf - möglicherweise VIEL mehr.

Wenn eine LED jemals einen offenen Stromkreis ausfällt (was passiert) (wie 12Lapointep in einem Kommentar feststellte), wird der gesamte Strom von der verbleibenden Zeichenfolge aufgenommen - und der LED-Strom verdoppelt sich. Vf bei 2 x Strom steigt an, sodass sich die Leistung mehr als verdoppelt. Ob die LEDs in diesem Szenario schnell sterben, hängt von verschiedenen Faktoren ab, aber im besten Fall wird ihre Lebensdauer verkürzt - wahrscheinlich erheblich.

Das Stromtreiben jeder Saite separat ist "nicht zu schwer" und möglicherweise nicht übermäßig teuer und es lohnt sich, dies zu tun.

Wenn Sie den Zustand des LED-Leerlauffehlers ignorieren, kann ein verbesserter Stromausgleich durch Hinzufügen eines kleinen Vorwiderstands in jeder Kette erreicht werden. Ein Voltabfall ist normalerweise sehr ausreichend und sogar ein paar Zehntel Volt können sehr hilfreich sein.
Was passiert ist, wenn ein String einen niedrigeren Gesamt-VF hat, zieht er mehr Strom und der V-Abfall der Widerstände (= I x R) steigt an, wodurch der Vf-Anstieg auf den tatsächlichen LEDs begrenzt wird, während der String mit hohem Vf, der weniger Strom hat, niedriger ist IR-Abfall über seinem Widerstand, also niedrigere LED-Vf aufgrund des niedrigeren Stroms.
Der Gesamteffekt besteht darin, dass im Vergleich zur Anordnung ohne Widerstand die Kette mit niedriger Vf weniger Strom zieht und die Kette mit hoher Vf mehr Strom zieht.
Auf diese Weise kann niemals ein vollständiges Gleichgewicht erreicht werden, aber das Ergebnis ist eine große Verbesserung gegenüber der Anordnung ohne Widerstand.

Der Gesamtwirkungsgrad wird mit Widerständen schlechter sein, aber das kann auf einem akzeptablen Niveau sein.
Wenn Sie z. B. 3 x LEDs mit beispielsweise 3,1 V Vf nominal = 9,3 V in Reihe bei 300 mA hätten,
würde das Hinzufügen von R = V / I = 1 V / 0,3 A = 3,3 Ohm in jedem String sicherstellen, dass die Stringströme viel besser ausgeglichen sind .
Auch ein 1-Ohm-Widerstand würde helfen.
Leistung im Widerstand = V ^ 2 / R = 1 ^ 2 / 3,3
~ = 300 mW für die 3Rs
und 100 mW für eine 1-Ohm-Serie R.
Effizienzverlust = Vr / (Vr + VLEDS) = 1 / (1 + 9,3) ~= 10 % Verlust bei 1 Volt 3R3
und 0,3/(0,3+9,3) ~= 3 % bei 0,3 V Abfall 1 Ohm.
Diese Bandbreite an Verlusten lohnt sich, wenn mögliche andere Ergebnisse in Betracht gezogen werden.