Питание светодиодов стабилизированным током от низковольтных источников может быть затруднено из-за минимального запаса по напряжению для цепей управления. Для этого подходит архитектура токового зеркала, но она обычно работает только с хорошо подобранными транзисторами, объединенными в сборки, в которых общая кремниевая подложка поддерживает одинаковую температуру переходов. Однако использование больших токов – порядка 100 мА – как правило, невозможно. Если в схемах используются неблагоприятные комбинации дискретных биполярных транзисторов, в них может происходить неуправляемый тепловой уход параметров. В этом случае один транзистор драйвера светодиодов становится немного горячее других, его усиление увеличивается, он потребляет больше тока и нагревается еще сильнее, пока не выйдет из строя. В предлагаемой статье показано, как можно избежать этой проблемы при импульсном токе токового зеркала.
 | |
| Рисунок 1. | Импульсное токовое зеркало, содержащее транзисторы Q4–Q7, питает несколько светодиодов от низкого входного напряжения. |
Токовое зеркало содержит транзисторы Q4–Q7 с объединенными базами и эмиттерами и управляется коллекторным током транзистора Q3 (Рисунок 1). Резистор R3 преобразует ток коллектора Q3 в напряжение обратной связи. Транзисторы Q1 и Q2 образуют усилитель разности напряжений. Ток управляющего транзистора, стабилизированный обратной связью, составляет 1.2 В/R3, и такой же ток проходит через светодиоды. Благодаря импульсному режиму работы – скажем, с коэффициентом заполнения 25% при частоте 3 Гц, – температура транзистора не достигает установившегося значения и в период выключения снова понижается до температуры окружающей среды. Эффект теплового разгона не успевает развиться.
Конденсатор предотвращает переходные колебания при переключениях схемы. В схеме следует использовать транзисторы Q4–Q7 одного типа и устанавливать их все в одном месте печатной платы. Напряжение питания может составлять всего 2.5 В для некоторых типов светодиодов, особенно инфракрасных, а ток коллектора может превышать 100 мА на светодиод.