Простой драйвер с самодельным трансформатором для питания светодиода от одноэлементной батареи

Журнал РАДИОЛОЦМАН, ноябрь 2017

Jim Grant

EDN

Благодаря широкому цветовому спектру, белые светодиоды обеспечивают лучшую видимость, чем монохромные светодиоды. Однако прямое падение напряжения на белых светодиодах больше, чем на одноцветных, что создает сложности при их питании от одиночных элементов с напряжением 1.5 В. Изображенный на Рисунке 1 автоколебательный повышающий преобразователь содержит минимальное количество элементов и трансформатор T₁, который можно легко собрать самостоятельно.

Рисунок 1.	Два транзистора и простой в изготовлении трансформатор зажигают белый светодиод от одной батареи с напряжением 1.5 В.

В течение времени, которое требуется для магнитного заряда индуктивности первичной обмотки T₁, резистор R₁ и вторичная обмотка T₁ обеспечивают ток базы, достаточный для включения транзистора Q₂. Коллекторный ток Q₂ будет увеличиваться до тех пор, пока базовый ток больше не сможет удерживать транзистор в насыщении. Когда Q₂ выходит из насыщения, направление магнитного потока T₁ и полярность напряжения вторичной обмотки меняются на противоположные. На интервале времени, когда первичная обмотка отдает ток, напряжение вторичной обмотки в сумме с напряжением база-эмиттер транзистора Q₁ смещает базу Q₂ в обратном направлении и закрывает транзистор. При выключенном Q₂ напряжение первичной обмотки T₁ добавляется к напряжению батареи и питает светодиод D₁. Ток через R₁ определяет мощность, подаваемую на светодиод, и смещает в прямом направлении переход база-эмиттер Q₁, поддерживая температурно-компенсированное напряжение смещения транзистора Q₂.

Трансформатор T₁ для макета схемы был изготовлен намоткой восьми витков изолированного провода диаметром 0.25 мм на неэкранированный дроссель с аксиальными выводами индуктивностью 100 мкГн. При этом напряжение на вторичной обмотке составляло примерно 400 мВ пик-пик. (Примечание редактора EDN: Соблюдайте полярность включения обмоток. Если схема не запускается, поменяйте концы либо первичной, либо вторичной обмотки). Схема начинает работать при напряжении, чуть превышающем падение на переходе база-эмиттер транзистора Q₁, что составляет примерно 0.6 В. Максимальное входное напряжение равно прямому падению на светодиоде, равному приблизительно 3 В. При входном напряжении 1.5 В частота переключения схемы превышает 340 кГц.