Простой датчик окружающего света управляет драйвером белых светодиодов

Журнал РАДИОЛОЦМАН, декабрь 2017

Sundaresan Sundararaj

Electronic Design

В этой статье описывается драйвер белых светодиодов, управляемый простым датчиком окружающего света. Типичной областью применения устройства могут быть схемы подсветки, аналогичные подсветке экранов сотовых телефонов. В очень солнечный день яркость увеличивается для улучшения общей видимости.

В схеме на Рисунке 1 использован четырехканальный драйвер белых светодиодов IA2505. Ток каждого светодиода определяется управляющим током, вытекающим через резистор, подключенный к выводу RSET, и может достигать 20 мА. Внутри микросхемы к выводу RSET подключен источник постоянного напряжения 1.2 В.

Рисунок 1.	Основанный на псевдологарифмическом усилителе датчик окружающего света может использоваться для простого управления током драйвера белых светодиодов.

Резистор, соединяющий вывод RSET с землей, задает фиксированный ток, поровну распределяемый между четырьмя белыми светодиодами, независимо от условий освещенности. Замена резистора датчиком окружающего света позволяет автоматически регулировать яркость светодиодов при изменении уровня внешней освещенности.

Датчик окружающего света основан на псевдологарифмическом усилителе, состоящем из операционного усилителя IC2 и сигнального диода D3. Использования логарифмической зависимости требует большой динамический диапазон фототока.

Схема рассчитана на фототоки от 1 мкА до 1 мА (диапазон 60 дБ). Как видно из Рисунка 1, фотодатчик сделан на основе PIN-фотодиода, работающего в режиме обратного смещения. В спектрах источников окружающего света (флуоресцентных ламп, ламп накаливания или солнца) содержится значительная инфракрасная составляющая. Поэтому в идеале надо выбрать фотодиод, максимум чувствительности которого находился бы в видимой области спектра.

а)   б)
Рисунок 2.	На этих графиках показана зависимость тока на входе RSET от тока фотодиода для двух сопротивлений резистора R3 – 45 кОм (а) и 2 кОм (б).

Подстроечным потенциометром R3 изменяют чувствительность датчика в соответствии с реальным уровнем окружающего света и диапазоном фототоков. Для получения максимальной яркости (общий ток 80 мА) из вывода RSET через транзистор T1 должен вытекать ток 66 мкА. Этот ток зеркально отражается внутри микросхемы IA2505 с коэффициентом усиления 1200 и управляет четырьмя светодиодами.

На Рисунке 2 показана зависимость тока на входе RSET от тока фотодиода в пределах ожидаемого диапазона при двух сопротивлениях резистора R3 (45 кОм и 2 кОм).

Материалы по теме