Драйвер светодиодов с датчиком тока в верхнем плече

Промышленностью выпускается множество схем, пригодных для питания светодиодов стабилизированным током от низковольтных источников напряжения. Примеры таких схем, основанных на микросхемах импульсных преобразователей, работающих при низких входных напряжениях, приведены в [1] и [2]. Чтобы сделать источник тока на основе импульсной схемы [1], необходимо для измерения тока нагрузки, идущего через светодиоды, использовать резистор, включенный с нижней стороны цепочки, то есть, со стороны отрицательного вывода питания. Падающее на измерительном резисторе напряжение, пропорциональное току светодиодов, подается на вход обратной связи SENSE микросхемы LT1300 (вывод 4). Появление на этом входе напряжения 3.3 В указывает на то, что преобразователь находится в режиме стабилизации выходного напряжения.

Если в приложении требуется, чтобы нижняя сторона цепочки светодиодов была подключена к земле, токоизмерительный резистор должен подключаться к верхней стороне цепочки. Для того чтобы измерить падение напряжения на этом резисторе, вы должны использовать либо rail-to-rail операционный усилитель с небольшим количеством пассивных компонентов, либо специализированную микросхему, такую, например, как MAX4073T компании Maxim. Однако добавление токоизмерительной микросхемы увеличивает стоимость схемы. Для усложнения задачи предположим, что в данном приложении для подключения удаленной цепочки светодиодов D₃ … D₁₀ и выключателя питания схемы регулятора S₁ нам доступны лишь три провода.

Рисунок 1.	Одна микросхема импульсного регулятора напряжения управляет цепочкой светодиодов в режиме стабилизации тока.

В предлагаемой схеме DC/DC преобразователь LT1300 (IC₁) повышает входное напряжение 9 В до уровня, требуемого для управления цепочкой светодиодов, суммарное падение напряжения на которых составляет примерно 12 В (Рисунок 1). Датчиком тока служит резистор R₄. При токе порядка 40 мА транзистор Q₁ открывается, и падение напряжения на резисторе R₃ от идущего через него тока, приложенное к входу обратной связи SENSE (вывод 4) микросхемы IC₁, достигает 3.3 В, то есть, значения, достаточного для замыкания контура стабилизации. Стабилитрон D₂ ограничивает выходное напряжение регулятора в случае обрыва светодиодной цепочки или отсоединения разъема. Ключ S₁ выключает схему, заземляя вывод 3 микросхемы IC₁.

Ссылки

1. Application Note 59, Linear Technology Corp.
2. Caldwell, Steve, "1.5V battery powers white-LED driver," EDN, Sept 30, 2004, pg 96.

Материалы по теме

1. Datasheet Linear Technology LT1300
2. Datasheet Maxim Integrated MAX4073T