Для работы супер ярких (HB) светодиодов требуется высокая величина тока. При работе HB светодиодов от источника напряжения, вы можете установить требуемую величину тока с помощью соответствующего резистора включенного последовательно. Если источником напряжения служит батарея, то по мере ее разряда интенсивность свечения светодиода уменьшается. Кроме того, последовательное включение сопротивления вызывает нежелательную потерю мощности. Более приемлемым решением служит использование подходящего dc/dc преобразователя.
Если напряжение включения светодиодов ниже напряжения батареи, как это происходит при использовании 6В герметичной свинцово-кислотной батареи, вы должны использовать понижающий преобразователь. Вы можете создать простой понижающий преобразователь, используя только дискретные компоненты. Он содержит два биполярных транзистора, P-канальный MOSFET транзистор, индуктивность, диод Шоттки и несколько резисторов (рис. 1).
В момент подачи напряжения батареи на схему, падение напряжения на резисторе R1, включенным последовательно со светодиодом высокой яркости, равно 0 В. Следовательно, транзистор Q2 выключен, а транзистор Q1 находится в насыщении. Насыщенное состояние Q1 включает MOSFET транзистор, тем самым подавая напряжение батареи на светодиод через индуктивность. Так как ток, протекающий через резистор R1 возрастает, это включает транзистор Q2 и выключает транзистор Q1 и, следовательно, MOSFET транзистор. Во время выключенного состояния MOSFET транзистора, индуктивность продолжает обеспечивать питание светодиода через диод Шоттки D2. В качестве HB светодиода используется 1 Вт Lumiled светодиод белого свечения. Резистор R1 помогает управлять яркостью свечения светодиода. Увеличение номинала резистора R1 уменьшает яркость свечения.
Программа SwitchCAD-III, которая бесплатно доступна для скачивания на сайте компании Linear Technology, использовалась для моделирования схемы. При моделировании использовался транзистор IRF9Z24S компании International Rectifier а не IRF9540, модель которого отсутствует в программе SwitchCAD-III. На рис. 2 приведена форма сигнала на стоке MOSFET транзистора и напряжение на базе транзистора Q1. Схема была смонтирована на макетной плате и ее работа была протестирована при различных напряжениях питания. На рис. 3 приведены осциллограммы формы напряжения на стоке MOSFET транзистора и напряжения на базе транзистора Q1. Они в значительной мере совпадают с результатами моделирования. Эффективность работы преобразователя составляет от 60 до 95% при напряжении питания в диапазоне от 6 В до 10 В.
