Драйверы светодиодов выполняют множество функций и требуют большого количества внешних компонентов. Если приложение не нуждается в ШИМ регулировке яркости или работе с управляемой частотой, главная проблема может заключаться в том, что слишком большой ток может привести к повреждению или выходу из строя светодиодов. В этом случае можно сделать простой ограничитель тока светодиода на основе обычного линейного стабилизатора с малым падением напряжения. На Рисунке 1 показана схема светодиодной лампы для системы ландшафтного освещения. Ландшафтное освещение обычно работает от сети переменного тока напряжением 12 В, а пиковое напряжение составляет примерно 17 В. Поскольку стабилизатор включен последовательно со светодиодной цепочкой, ток цепочки равен выходному току стабилизатора.
Рисунок 1. | Основой ограничителя тока светодиода является недорогой стабилизатор напряжения. |
В схеме используются недорогие 150-миллиамперные светодиоды тепло-белого свечения, дешевые выпрямительные диоды и стабилизатор MIC5209-2.5YS с выходным напряжением 2.5 В (Рисунок 1). Регулятор должен пропускать, как минимум, требуемый ток светодиода и выдерживать пиковое входное напряжение за вычетом падения на двух из четырех выпрямительных диодов и падения на светодиодах. Выбор стабилизатора с минимально возможными значениями падающего и выходного напряжений позволяет току светодиода протекать в течение более продолжительной части каждого периода переменного напряжения и дает возможность снизить номинальную мощность токоизмерительного резистора R1. Со снижением выходного напряжения и падения напряжения стоимость стабилизатора увеличивается. Пиковое напряжение на стабилизаторе составляет примерно 5.1 В, а рассеиваемая мощность – около 0.2 Вт.
Напряжение MIC5209-2.5YS между выходом и землей стабилизируется на уровне 2.5 В. Сопротивление резистора R1 выбирается в соответствии с формулой
где ILED – ток светодиодной цепочки. При сопротивлении R1, равном 16.9 Ом, ток цепочки составляет 148 мА. Пиковая мощность, рассеиваемая схемой, немного превышает 2.5 Вт. При переменном входном напряжении ток течет только примерно половину времени, поэтому средняя рассеиваемая мощность составляет порядка 1.26 Вт.
Схему можно легко модифицировать для работы практически с любыми входными напряжениями. Надо просто изменить количество светодиодов и убедиться, что выпрямительные диоды способны выдержать обратное напряжение. Добавлению или вычитанию одного светодиода соответствует увеличение или уменьшение пикового входного напряжения на 3.33 В. Не пытайтесь увеличить светоотдачу, используя светодиоды в качестве выпрямительных диодов, поскольку напряжение обратного пробоя светодиодов недостаточного, и они выйдут из строя. На входной мост можно подавать как переменное, так и постоянное напряжение, что позволяет не заботиться о полярности входного постоянного напряжения.