Белые светодиоды широко используются для подсветки цветных ЖК-экранов большинства портативных устройств, таких как сотовые телефоны, КПК и MP3-плееры. Несколько светодиодов часто соединяются последовательно, чтобы обеспечить равенство токов, протекающих через каждый светодиод. Для прямого смещения этих светодиодов от индуктивного повышающего регулятора, такого, например, как SP6690, подается напряжение от 10 до 16 В. Однако белые светодиоды находятся на обратной стороне дисплея, тогда как повышающие регуляторы расположены на основной плате компьютера, и важно минимизировать количество межсоединений. Наилучшие результаты можно получить, если использовать дифференциальное измерение тока в положительной шине питания. В этом случае выход повышающего регулятора фактически представляет собой высоковольтный источник тока. Конечно, светодиоды в какой-то точке должны подключаться к земле, но где именно они подключаются – неважно. Например, локальной землей может быть сам дисплей. Такой подход позволяет реализовать «однопроводное» подключение. Воплощение этой идеи демонстрирует простая схема на Рисунке 1.
 |
||
| Рисунок 1. | Для управления цепочкой белых светодиодов эта схема обеспечивает измерение тока в положительной шине питания. |
|
R1 используется в качестве токоизмерительного резистора. Включенный диодом транзистор Q2 смещает уровень напряжения в Узле 1 и передает его на базу Q1. Эти транзисторы выпускаются в общем корпусе и обеспечивают малый разброс напряжений VBE (база-эмиттер) при работе с одинаковыми токами. Поскольку значения VBE очень близки, эмиттер транзистора Q1 находится под тем же напряжением, что и Узел 1. В результате напряжение на резисторе R2 соответствует падению на R1 и генерирует ток эмиттера Q1, равный VR1/R2, где VR1 – падение напряжения на R1. Этот ток идет в коллектор транзистора Q1 и создает падение напряжения на резисторе R3. Повышающий преобразователь SP6690 поддерживает напряжение на резисторе R3, равным 1.22 В – напряжению внутреннего опорного источника микросхемы. R4 задает ток смещения для транзистора Q2. Выбранное сопротивление резистора R4 позволяет сделать коллекторные токи Q1 и Q2 одинаковыми. Рассчитать сопротивление R1 можно по следующей формуле:
где VOUT – суммарное прямое падение напряжения на всех светодиодах.
Выходной ток равен
В схеме на Рисунке 1 выходной ток IOUT установлен равным 20 мА, но, выбрав другое сопротивление резистора R1, этот ток можно изменить. Обратите внимание, что R4 можно подключить земле, но вместо этого он подключен к VIN. Такое включение исключает прохождение тока покоя через резистор и Q1/Q2, когда SP6690 находится в режиме отключения.
