В интернете встречается множество различных схем драйвера для светодиодов на микросхеме NE555, но большинство из них обладает существенным недостатком – невысоким КПД (из-за достаточно большого сопротивления шунта контроля тока). Часто можно встретить даже схемы без обратной связи по току – такие устройства не могут называться драйвером светодиода, поскольку не выполняют свою основную функцию – стабилизация тока.
Схема драйвера для светодиода представлена на рисунке ниже (картинка кликабельна):
Для увеличения КПД драйвера было применено токовое зеркало Вильсона. В связи с этим есть несколько важных моментов, связанных с его использованием:
1) транзисторы VT1 и VT2 должны всегда иметь одинаковую температуру.
2) качество стабилизации тока светодиода зависит от параметров этих транзисторов, необходимо брать транзисторы из одной партии или же подбирать близкие по параметрам.
Учитывая небольшой разброс характеристик транзисторов VT1 и VT2, при заданных на схеме номиналах резисторов R1 и R2, средний ток светодиодов вычисляется по формуле:
Iсв.ср.=0,07V/R4
Достоинством данной схемы также является независимость тока светодиода от изменения напряжения питания.
Драйвер может использоваться как для питания одного, так и множества светодиодов (последовательно). Для этого необходимо всего лишь запитать таймер NE555 от отдельного стабилизатора напряжения (либо через делитель напряжения на резисторах).
Катушка L1 должна быть рассчитана таким образом, чтобы при максимальном токе драйвера не уходила в насыщение. Чем меньше ее сопротивление, тем выше КПД соответственно. Индуктивность катушки не влияет на ток светодиода. Она влияет только на частоту, которая зависит только от напряжения питания. Частота при максимальном напряжении питания (15В) и токе светодиода составляет несколько десятков килогерц.
С уменьшением индуктивности катушки L1 частота работы схемы будет увеличиваться, но это не должно вызвать серьезных проблем с таймером NE555 и МОП-транзистором если у последнего емкость затвора не превышает 500пФ.
Также в схеме предусмотрен вывод управления. При замыкании вывода «упр» на минус схема выключается. Если нет необходимости в выводе управления, резистор R3 можно исключить из схемы.
Что может данный драйвер:
Максимальный выходной ток – 700мА
Максимальное напряжение питания ограничено максимальным напряжением микросхемы и транзисторов.
Транзисторы можно использовать практически любые, но с одинаковыми параметрами.
Светодиоды можно включать последовательно.
Транзистор необходимо выбирать с минимальным сопротивлением открытого канала и с максимальным напряжением затвор – исток не менее 25 вольт. В случае увеличения напряжения питания схемы выше 15 вольт нужно установить резистор в цепи затвора транзистора порядка нескольких сотен Ом.
Для тех, кто хочет проверить работу схемы прикрепляю файл схемы в программе Multisim 10, а также SPICE Netlist. Для скачивания этих файлов тык на меня.