Подавляющее большинство источников постоянного тока, обеспечивают постоянное выходное напряжение. Однако для светодиодов требуется источник питания для обеспечения постоянного тока. Для обычных светодиодных индикаторов, потребляющих всего несколько миллиампер, обычным решением является установка резистора последовательно со светодиодом.
Для более мощных светодиодов это простое решение уже не практично, мощность, рассеиваемая на резисторе, будет достаточно велика и что приведет к чрезмерному нагреву резистора. Идеальным решением будет импульсный источник питания, обеспечивающий постоянный ток.
Одним из примеров такого типа микросхем является TS19377, используемая в схеме.
Особенностью данной конструкции является то, что внутренний источник опорного напряжения усилителя ошибки, которое сравнивается с падением напряжения на шунте нагрузки особенно мала.
В действительности, для интегральной микросхемы требуется падение напряжения всего на 0,25 В, т. е. в десять раз меньше, чем стандартное напряжение 2,5 В, которое требуется большинству других конструкций импульсных регуляторов для работы с постоянным напряжением. При выходном токе 1А потери в шунте составляют всего 250 мВт.
Несмотря на то, что микросхема настолько мала (исполнение в SMD), она оснащена быстрым встроенным полевым МОП-транзистором с каналом P, способным переключать токи до 2 А. В регуляторе используется тактовая частота 330 кГц, что позволяет использовать относительно небольшую индуктивность в фильтре. Внутренняя защита, она включает не только защиту от короткого замыкания на выходе, но и тепловую защиту, которая снижает выходную мощность, если микросхема начинает сильно нагреваться.
Схема, показанная на рисунке, лишь незначительно отличается от схемы, предложенной в даташит TS19377. Светодиод управляется импульсным сигналом постоянного тока. На частоте 330 кГц что при этом невозможно обнаружить какое-либо мерцание светодиода. Эта высокая частота импульсов означает, что индуктивность L1 имеет индуктивность всего 68 мкГн, что в свою очередь имеет низкое сопротивлении катушки и снижает потери.
Высокая частота работы означает, что при выборе конденсатора достаточно всего лишь 330 мкФ. Если к выходу подключен один светодиод, микросхема может питаться от напряжения в диапазоне от 3,6 до 23 В. Источник питания не нужно стабилизировать, на самом деле это может быть просто выпрямленное напряжение.
Важно убедиться, что пиковое входное напряжение на конденсаторе С1 не должно превышать максимально допустимое. Это означает, что трансформатор должен иметь вторичную обмотку, рассчитанную на 15В макс.
Входного напряжение подается к контакту 1 JP1. На выходе светодиод подключен анодом к выводу 2 разъема JP2. Оставшийся вывод JP4, может быть установлен на низкий логический уровень для выключения регулятора.
Компоновка деталей на печатной плате достаточно плотная (см. Рисунок), но проблем не должно быть, если у вас уже есть небольшой опыт пайки SMD компонентов.
Драйвер силовых светодиодов может использоваться для питания светодиодов, для которых требуется ток от 0,35 до 1 А. 1-ваттный светодиод обычно потребляет 350 мА, в то время как для большинства светодиодов на 3 Вт требуется около 750 мА.
Низкое напряжение шунта означает, что для шунта мы можем выбрать стандартные резисторы 1206 в SMD исполнении (R2 - R5, соединенных параллельно). В случае с током потребления 1 А и падением напряжения 0,25В четыре резистора по 1 Ом установлены параллельно.
Для 750 мА подходит 1 x 1 Ом и 3 x 1,5 Ом. Для 350 мА необходимы только два резистора; 1,2 Ом параллельно 1,8 Ом, при токе 347 мА.
Для тока нагрузки 350 мА резистор R1 должен иметь сопротивление 220 Ом, но для двух вариантов с более высоким током он должен быть 470 Ом.
Из технических данных видно, что работа с 1-ваттным светодиодом показывает снижение КПД по мере увеличения разности напряжений между входом и выходом. Этот эффект является вполне нормальным для регуляторов с переключаемым режимом и указывает на то, что для повышения эффективности рекомендуется подключать несколько светодиодов последовательно, что приведет к увеличению выходного напряжения регулятора.
Это повышает не только эффективность регулятора, но и минимизирует влияние падения напряжения на шунте на расчеты и уменьшает влияние порогового напряжения на выпрямительных диодах. Здесь, конечно, есть ограничение: входное напряжение должно быть больше, чем сумма выходного напряжения плюс падение напряжения на шунте.
Ну вот это как говорится немного будет по современней как бы уже не совсем древняя схема, а то господа комментаторы ликуют что загоняют их чуть ли не в первобытный строй. Так что всем всего доброго.
