一、被动式分配：依赖器件特性与简单约束

1. 直接并联（基础方案）

• 原理：
  将多只恒流二极管（CRD）的阳极与阴极直接相连，利用器件自身的恒流特性实现电流分配。

• 分配逻辑：

• 器件差异：实际生产中，V_TH可能偏差±50mV，R_D可能偏差±20%，导致电流分配不均（如2只并联时，电流偏差可达15%~30%）。

• 温漂加剧：若散热不均，温度高的CRD电流进一步增大，形成“强者愈强”的恶性循环。

• 理想假设：若所有CRD的阈值电压（V_TH）和动态阻抗（R_D）完全一致，电流将自动均分。

• 现实挑战：

• 典型场景：

• 低成本电池均衡：在锂电池组中，用多只低电流CRD（如1mA）并联，通过发热消耗多余电量（需容忍电流分配偏差）。

• 简单LED驱动：驱动低功率LED（如5mA以下），对电流一致性要求不高的场景。

2. 限流电阻串联法（工程优化）

• 原理：
  在每只CRD的阳极串联一个固定电阻（R_S），通过电阻压降限制电流分配的波动范围。

• 分配逻辑：

• 阻值选择：R_S需与CRD的R_D匹配（通常R_S≈R_D/并联数），以平衡电流分配精度与功耗。

• 一致性要求：R_S的精度需高于CRD（如用1%精度金属膜电阻），否则可能引入新的分配误差。

• 核心作用：R_S将器件参数差异（如V_TH偏差）转化为电阻压降，避免单只CRD因电流过大而过载。

• 设计要点：

• 典型场景：

• 中等精度LED背光：在液晶屏背光模组中，用4~8只CRD并联驱动LED串，通过R_S将电流偏差控制在±10%以内。

• 传感器偏置电流：为光电二极管提供偏置电流时，用R_S抑制因CRD参数离散性导致的信号噪声。

二、主动式分配：闭环控制与动态调节

1. 运放反馈均流法（高精度方案）

• 原理：
  通过运放实时检测每只CRD的电流，并动态调整其工作状态，实现电流的强制均分。

• 分配逻辑：

• 检测：用采样电阻（如0.1Ω）将电流转换为电压信号。

• 比较：运放将采样电压与参考电压（对应目标电流）比较，输出误差信号。

• 调整：误差信号通过MOSFET或三极管调节CRD的等效阻抗，强制拉平电流。

• 检测-比较-调整：

• 核心优势：电流分配不均度可降至±1%以下，且对器件参数差异不敏感。

• 典型场景：

• 医疗激光器驱动：要求多路激光二极管电流完全一致（误差<±0.5%），避免光功率偏差导致治疗风险。

• 精密仪器校准：在电化学传感器中，为多个工作电极提供等电流激励，确保测量结果可比性。

2. 专用并联芯片法（集成化方案）

• 原理：
  采用集成电流镜、匹配电路或数字控制逻辑的专用IC，自动完成CRD并联的电流分配与保护。

• 分配逻辑：

• 电流镜复制：通过高精度电流镜将基准电流等比例复制到各支路（如LM3466芯片）。

• 动态补偿：实时监测各支路电流，通过电荷泵或DAC动态调整匹配参数，补偿器件温漂与老化。

• 保护机制：集成过流、短路、开路检测，故障时自动切断或旁路失效支路。

• 典型场景：

• 电动汽车电池管理：在BMS系统中，用多路并联CRD+专用芯片（如BQ76PL455A）实现数百节电池的主动均衡。

• 数据中心电源：为冗余电源模块提供并联恒流驱动，确保负载电流在模块间均分，避免单点过载。

三、混合式分配：结合被动与主动优势

1. 限流电阻+运放补偿法

• 原理：
  先用限流电阻（R_S）抑制电流分配的初始偏差，再用运放反馈进一步校正剩余误差。

• 分配逻辑：

• 一级抑制：R_S将电流偏差从±30%缩小至±10%以内。

• 二级校正：运放将剩余偏差降至±1%以下，兼顾成本与精度。

• 两级控制：

• 典型场景：

• 工业LED照明：在路灯或植物灯中，用16~32只CRD并联驱动大功率LED阵列，通过混合方案平衡成本与一致性要求。

2. 数字控制+动态分组法

• 原理：
  用MCU或FPGA实时监测各CRD的电流，通过软件算法动态分组（如将4只CRD分为2组，每组内电流匹配度高）。

• 分配逻辑：

• 分组策略：根据电流偏差将CRD分为“主组”和“补偿组”，主组提供基础电流，补偿组微调总电流。

• 动态重构：定期检测器件老化情况，重新分组以延长系统寿命。

• 智能调度：

• 典型场景：

• 航天器电源：在深空探测器中，用CRD并联驱动放射性同位素热电机（RTG）的负载，通过数字控制实现高可靠冗余。

四、关键对比与选择指南

五、直接结论：电流分配方案的选择逻辑

1. 低成本优先：

• 直接并联：适用于对电流一致性要求极低（如误差容忍>±20%）的场景，但需警惕长期可靠性风险。

• 限流电阻串联：用极低成本将精度提升至±10%以内，适合消费电子或非关键工业应用。

2. 高精度刚需：

• 运放反馈均流：通过硬件闭环实现±1%以内精度，适合医疗、科研等对误差敏感的领域。

• 专用并联芯片：用集成化方案平衡精度与成本，适合汽车电子、通信电源等高可靠性需求。

3. 动态负载与冗余：

• 混合式分配：结合被动与主动控制，适应负载波动或器件老化场景，如LED照明、储能系统。

• 数字控制+动态分组：通过软件定义电流分配策略，适合需要长期维护或可升级的系统（如航天器、智能电网）。

六、工程化建议：避免踩坑的3条铁律

1. “参数匹配是基础”：

• 即使采用主动控制，也应优先选择同批次、同封装的CRD，避免因初始差异导致控制复杂度激增。

2. “散热即正义”：

• 电流分配不均的本质是温升差异，强制风冷、铜箔铺铜或液冷设计可显著延长并联系统寿命。

3. “失效模式先设计”：

• 提前规划单只CRD失效后的保护策略（如熔断器、旁路开关），避免局部失效引发链式反应。

核心原则：“以应用需求倒推分配方案，以工程细节决定系统成败”，避免因盲目追求高精度或低成本导致项目返工。