Многие микросхемы драйверов светодиодов, использующие как индуктивные, так и емкостные накопители энергии, способны повышать напряжения от 1.2 до 2.4 В, получаемые от одно- или двухэлементных NiMH батарей, до 3.6 В, требуемых для питания белых светодиодов. Однако для правильной работы большинства из этих схем, таких, например, как MAX1595, требуется минимальное входное напряжение примерно 2.5 В. MAX1595 может работать с входным напряжением 2.4 В, но не обеспечивает достаточного выходного напряжения, пока входное напряжение не достигнет значения порядка 3 В. Кроме того, когда напряжение батареи снижается до порогового уровня, выходной сигнал становится неустойчивым. В схеме на Рисунке 1 использован мультивибратор для создания магнитного потока в дросселе, который затем заряжает конденсатор, как в обычном повышающем преобразователе. Работа такого мультивибратора в приложении управления мигающим аварийным маяком на основе лампы накаливания описана в патенте США 4,068,149 [1].
 | |
| Рисунок 1. | В этой схеме транзисторы Q1 и Q2 образуют мультивибратор, который переключается с частотой 60 кГц, обеспечивая ток для питания выходного светодиода при напряжении батареи до 1 В. |
Резистор R1 на Рисунке 1 обеспечивает путь для пускового тока через переходы база-эмиттер транзисторов Q1 и Q2. Этот ток открывает транзистор Q2, из-за чего включается Q1, и оба транзистора быстро переходят в состояние насыщения. C1 заряжается через R2 до напряжения батареи за вычетом падения напряжения база-эмиттер транзистора Q1 и напряжения насыщения коллектор-эмиттер транзистора Q2, что в конечном итоге приводит к выключению Q1 и, соответственно, к выключению Q2. Затем конденсатор C1 разряжается через резисторы R1 и R2 и смещенный в прямом направлении переход база-коллектор транзистора Q2. Время включенного состояния определяет постоянная времени R2C1, а выключенного – (R1+R2)(C2). Конденсатор C2 действует как емкостной входной фильтр для тока, вытекающего из L1, когда транзистор Q2 выключен, и обеспечивает практически постоянное напряжение для питания стандартного белого светодиода D2. Выходное напряжение пропорционально напряжению батареи.
С номиналами компонентов, показанными на Рисунке 1, и с дросселем L1 типа Coilcraft MSS7341-104MLB рабочая частота составляет приблизительно 60 кГц. При напряжении батареи из двух NiMH аккумуляторов, равном 2.36 В, через светодиод протекает ток примерно 20 мА. При таком напряжении батареи в тестах с одновременным включением двух светодиодов, каждый со своим токоограничивающим резистором R3, КПД преобразования энергии схемы составляет примерно 80%. Работа схемы продолжается до тех пор, пока напряжение батареи остается чуть больше 1 В, а выходной ток уменьшается, но по-прежнему обеспечивает свечение светодиодов.