Управление светодиодами стабильным током от низковольтного источника может вызвать затруднения, так как для управляющей схемы остается доступным минимальный запас напряжения. Архитектура с токовым зеркалом применима, но она обычно работает только в интегральных схемах, с хорошо подобранными транзисторами, где общая кремниевая подложка обуславливает равенство их температур. При этом большая величина тока – приблизительно 100 мА – как правило не достижима. В схеме, реализованной на дискретных биполярных транзисторах, при их неудачном сочетании, может произойти выход из-под контроля, в связи с разогревом. В этом случае, один управляющий светодиодом транзистор становится чуть горячее чем другие, его усиление возрастает, протекающий через него ток тоже возрастает, что еще более разогревает транзистор, и так продолжается до полного выхода транзистора из строя.
В этой идее конструкции показано, как можно избежать этой ситуации с использованием токового зеркала, формирующего импульсный ток. Токовое зеркало состоит из транзисторов Q4 … Q7 с соединенными базами и эмиттерами, а ток коллектора Q3 является управляющим выходом (рис. 1). Резистор R3 формирует из тока коллектора Q3 напряжение обратной связи. Транзисторы Q1 и Q2 образуют дифференциальный усилитель напряжения. Ток управления транзисторами после цепи обратной связи составляет 1,2 В/R3, соответственно, через светодиоды протекает ток такой же величины. Благодаря импульсному режиму работы, например со скважностью 25% при частоте 3 Гц, температура транзисторов непостоянна и транзистор остывает до температуры окружающей среды за время своего выключенного состояния.
Эффект выхода из под контроля в связи с разогревом не успевает развиться. Конденсатор предотвращает возбуждение транзистора при переключениях. Используйте для Q4 … Q7 одинаковый тип транзисторов и компактно располагайте их на печатной плате. Напряжение питания может составлять от 2,5 В для обычных светодиодов, особенно для инфракрасных, а ток коллектора протекающий через светодиод может превышать 100 мА.
