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.
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.
Материалы по теме
Datasheet Sipex SP6690
Datasheet Diodes MMDT3906
