一、被動式分配：依賴器件特性與簡單約束

1. 直接并聯（基礎方案）

• 原理：
  將多只恒流二極管（CRD）的陽極與陰極直接相連，利用器件自身的恒流特性實現電流分配。

• 分配邏輯：

• 器件差異：實際生產中，V_TH可能偏差±50mV，R_D可能偏差±20%，導致電流分配不均（如2只并聯時，電流偏差可達15%~30%）。

• 溫漂加劇：若散熱不均，溫度高的CRD電流進一步增大，形成“強者愈強”的惡性循環。

• 理想假設：若所有CRD的閾值電壓（V_TH）和動態阻抗（R_D）完全一致，電流將自動均分。

• 現實挑戰：

• 典型場景：

• 低成本電池均衡：在鋰電池組中，用多只低電流CRD（如1mA）并聯，通過發熱消耗多余電量（需容忍電流分配偏差）。

• 簡單LED驅動：驅動低功率LED（如5mA以下），對電流一致性要求不高的場景。

2. 限流電阻串聯法（工程優化）

• 原理：
  在每只CRD的陽極串聯一個固定電阻（R_S），通過電阻壓降限制電流分配的波動范圍。

• 分配邏輯：

• 阻值選擇：R_S需與CRD的R_D匹配（通常R_S≈R_D/并聯數），以平衡電流分配精度與功耗。

• 一致性要求：R_S的精度需高于CRD（如用1%精度金屬膜電阻），否則可能引入新的分配誤差。

• 核心作用：R_S將器件參數差異（如V_TH偏差）轉化為電阻壓降，避免單只CRD因電流過大而過載。

• 設計要點：

• 典型場景：

• 中等精度LED背光：在液晶屏背光模組中，用4~8只CRD并聯驅動LED串，通過R_S將電流偏差控制在±10%以內。

• 傳感器偏置電流：為光電二極管提供偏置電流時，用R_S抑制因CRD參數離散性導致的信號噪聲。

二、主動式分配：閉環控制與動態調節

1. 運放反饋均流法（高精度方案）

• 原理：
  通過運放實時檢測每只CRD的電流，并動態調整其工作狀態，實現電流的強制均分。

• 分配邏輯：

• 檢測：用采樣電阻（如0.1Ω）將電流轉換為電壓信號。

• 比較：運放將采樣電壓與參考電壓（對應目標電流）比較，輸出誤差信號。

• 調整：誤差信號通過MOSFET或三極管調節CRD的等效阻抗，強制拉平電流。

• 檢測-比較-調整：

• 核心優勢：電流分配不均度可降至±1%以下，且對器件參數差異不敏感。

• 典型場景：

• 醫療激光器驅動：要求多路激光二極管電流完全一致（誤差<±0.5%），避免光功率偏差導致治療風險。

• 精密儀器校準：在電化學傳感器中，為多個工作電極提供等電流激勵，確保測量結果可比性。

2. 專用并聯芯片法（集成化方案）

• 原理：
  采用集成電流鏡、匹配電路或數字控制邏輯的專用IC，自動完成CRD并聯的電流分配與保護。

• 分配邏輯：

• 電流鏡復制：通過高精度電流鏡將基準電流等比例復制到各支路（如LM3466芯片）。

• 動態補償：實時監測各支路電流，通過電荷泵或DAC動態調整匹配參數，補償器件溫漂與老化。

• 保護機制：集成過流、短路、開路檢測，故障時自動切斷或旁路失效支路。

• 典型場景：

• 電動汽車電池管理：在BMS系統中，用多路并聯CRD+專用芯片（如BQ76PL455A）實現數百節電池的主動均衡。

• 數據中心電源：為冗余電源模塊提供并聯恒流驅動，確保負載電流在模塊間均分，避免單點過載。

三、混合式分配：結合被動與主動優勢

1. 限流電阻+運放補償法

• 原理：
  先用限流電阻（R_S）抑制電流分配的初始偏差，再用運放反饋進一步校正剩余誤差。

• 分配邏輯：

• 一級抑制：R_S將電流偏差從±30%縮小至±10%以內。

• 二級校正：運放將剩余偏差降至±1%以下，兼顧成本與精度。

• 兩級控制：

• 典型場景：

• 工業LED照明：在路燈或植物燈中，用16~32只CRD并聯驅動大功率LED陣列，通過混合方案平衡成本與一致性要求。

2. 數字控制+動態分組法

• 原理：
  用MCU或FPGA實時監測各CRD的電流，通過軟件算法動態分組（如將4只CRD分為2組，每組內電流匹配度高）。

• 分配邏輯：

• 分組策略：根據電流偏差將CRD分為“主組”和“補償組”，主組提供基礎電流，補償組微調總電流。

• 動態重構：定期檢測器件老化情況，重新分組以延長系統壽命。

• 智能調度：

• 典型場景：

• 航天器電源：在深空探測器中，用CRD并聯驅動放射性同位素熱電機（RTG）的負載，通過數字控制實現高可靠冗余。

四、關鍵對比與選擇指南

五、直接結論：電流分配方案的選擇邏輯

1. 低成本優先：

• 直接并聯：適用于對電流一致性要求極低（如誤差容忍>±20%）的場景，但需警惕長期可靠性風險。

• 限流電阻串聯：用極低成本將精度提升至±10%以內，適合消費電子或非關鍵工業應用。

2. 高精度剛需：

• 運放反饋均流：通過硬件閉環實現±1%以內精度，適合醫療、科研等對誤差敏感的領域。

• 專用并聯芯片：用集成化方案平衡精度與成本，適合汽車電子、通信電源等高可靠性需求。

3. 動態負載與冗余：

• 混合式分配：結合被動與主動控制，適應負載波動或器件老化場景，如LED照明、儲能系統。

• 數字控制+動態分組：通過軟件定義電流分配策略，適合需要長期維護或可升級的系統（如航天器、智能電網）。

六、工程化建議：避免踩坑的3條鐵律

1. “參數匹配是基礎”：

• 即使采用主動控制，也應優先選擇同批次、同封裝的CRD，避免因初始差異導致控制復雜度激增。

2. “散熱即正義”：

• 電流分配不均的本質是溫升差異，強制風冷、銅箔鋪銅或液冷設計可顯著延長并聯系統壽命。

3. “失效模式先設計”：

• 提前規劃單只CRD失效后的保護策略（如熔斷器、旁路開關），避免局部失效引發鏈式反應。

核心原則：“以應用需求倒推分配方案，以工程細節決定系統成敗”，避免因盲目追求高精度或低成本導致項目返工。