В портативных системах часто используются светодиоды разных цветов и в разных количествах каждого цвета. Вот пример: белый светодиод для подсветки дисплея, зеленый для подсветки клавиатуры и красный для индикации питания. Обычно светодиоды получают питание как минимум от двух источников: один для «стандартных» светодиодов (красный и зеленый) и один для белых светодиодов, которые имеют более высокое прямое напряжение. Светодиоды подсветки клавиатуры и светодиодные индикаторы снабжены токоограничивающими резисторами. Чтобы исключить эти резисторы и питать группы разнородных светодиодов от одного источника, можно стабилизировать токи нескольких цепочек. На Рисунке 1 четыре цепочки светодиодов различных типов получают питание от единственного источника. В схеме смешаны светодиоды с различными прямыми напряжениями, но при этом за счет использования токового зеркала, состоящего из транзисторов Q1-Q4, обеспечивается достаточно хорошая сбалансированность нагрузок. Это также устраняет необходимость в отдельном токоограничивающем «балластном» резисторе для каждого светодиода или каждой цепочки светодиодов и предоставляет общую точку управления (вывод ADJ микросхемы IC1) для регулировки яркости светодиодов.
 |
|
| Рисунок 1. | В этой схеме драйвера светодиодов импульсный преобразователь IC1 и связанные с ним компоненты позволяют смешивать светодиоды разных типов и в разных количествах. |
Транзисторы Q2-Q4 отражают ток включенного диодом транзистора Q1. Обратите внимание, что напряжение на подключенной к транзистору Q1 цепочке (светодиоды D3-D5), задающей токи остальных цепочек, должно быть не меньше напряжений на последующих цепочках светодиодов. (В противном случае запаса по напряжению у цепочек с зеркальными токами может быть недостаточно для правильной работы). Это требование можно легко выполнить в первой цепочке, установив светодиоды с бóльшими прямыми напряжениями, такие как белые светодиоды с напряжениями в диапазоне приблизительно от 2.8 до 3.7 В, либо просто увеличив количество таких же светодиодов. Тогда схема сможет легко поддерживать последующие цепочки с более низкими нагрузками по напряжению. Токовые зеркала на согласованных транзисторах поддерживают постоянные и равные токи во всех светодиодах, независимо от их количества и типа. Такая конфигурация позволяет использовать один источник питания и одну точку для регулировки яркости светодиодов. Любая разница в мощности между опорной цепочкой и зеркальной цепочкой рассеивается транзистором токового зеркала этой цепочки:
где
VOUT – выходное напряжение преобразователя,
ILEDs – суммарное напряжение на светодиодах цепочки,
ILEDMAX – максимальный ток цепочки светодиодов.
Сопротивление токоизмерительного резистора равно
где ILEDMAX – сумма токов всех светодиодных цепочек.
При управлении теми же светодиодами без токового зеркала можно снизить мощность, рассеиваемую в токоизмерительном резисторе и балластных резисторах, заменив токоизмерительный резистор микромощным операционным усилителем (Рисунок 2). Эта схема повышает КПД за счет уменьшения сопротивлений резисторов и связанных с ними потерь. Усиление сигнала, снимаемого с токоизмерительного резистора, примерно в 16 раз позволяет эквивалентно уменьшить величины сопротивлений R2 и балластных резисторов. При типичном значении R2 = 15 Ом потери составят (20 мА)2 × 15 Ом = 18 мВт для каждого из трех резисторов. Если же R2 = R5 = R6 = 0.931 Ом, тогда потери мощности в резисторах упадут до 1.12 мВт. Максимальное потребление тока самим операционным усилителем составляет всего 20 мкА, что соответствует рассеиваемой мощности 100 мкВт.
 |
|
| Рисунок 2. | Изменение схемы Рисунок 1 снижает общую рассеиваемую мощность в стандартном приложении. |
Купить MAX1698 на РадиоЛоцман.Цены
