Иногда бывает нужно запитать белый светодиод от одной батареи 1.5 В. К сожалению, прямое напряжение белого светодиода находится в диапазоне от 3 до 4 В. Это значит, что для питания светодиода от одной батареи понадобится DC/DC преобразователь. Используя простую схему на Рисунке 1, состоящую всего из нескольких компонентов, можно управлять одним белым светодиодом или двумя последовательно соединенными зелеными светодиодами. Схема представляет собой преобразователь напряжение-ток, преобразующий напряжение батареи в ток, идущий через светодиод. Этот ток и, следовательно, яркость светодиода, можно регулировать, изменяя сопротивление резистора R3. Если замкнуть ключ S1, через резистор R2 в базу транзистора Q2 пойдет ток. Q2 откроется, и его коллекторный ток через резистор R3 откроет транзистор Q1. В дросселе L1 начнет нарастать ток. Скорость нарастания зависит от индуктивности L1 и напряжения батареи. Ток дросселя L1 увеличивается до тех пор, пока не достигнет максимального значения, зависящего от коэффициента усиления Q1. Ток коллектора Q1 ограничивается резистором R3, контролирующим его базовый ток.
 | ||
| Рисунок 1. | Используя эту простую схему для питания белого светодиода от одноэлементной батареи, вы можете отказаться от дорогостоящих DC/DC преобразователей. | |
Как только ток через L1 достигает своего максимального значения, он начнет спадать, и полярность напряжения на дросселе изменится на отрицательную. Это отрицательное напряжение проходит через конденсатор C1 и выключает транзистор Q2, который, в свою очередь, выключает Q1. Отрицательное напряжение на L1 увеличивается до тех пор, пока не сравняется с прямым напряжением светодиода. С этого момента пиковый ток дросселя L1 протекает через светодиод и уменьшается до нуля. Теперь Q2 снова включается током, идущим через резистор R2, и цикл начинается снова. Изменяя сопротивление R3, можно устанавливать величину пикового тока дросселя и, соответственно, пикового тока светодиода. Яркость свечения светодиода является линейной функцией проходящего через него тока. Таким образом, яркость светодиода определяется величиной сопротивления R3.
Выбор типа используемого светодиода не имеет значения; напряжение на светодиоде всегда будет расти до тех пор, пока через него не потечет пиковый ток дросселя L1. От прямых напряжений светодиодов зависит только время включенного состояния (коэффициент заполнения), а пиковый ток через светодиод остается неизменным. При значениях номиналов, указанных на Рисунке 1, схема работает на частоте порядка 30 кГц, обеспечивая светодиод пиковым током 20 мА. Коэффициент заполнения зависит от отношения напряжения батареи к прямому напряжению светодиода. Одним из преимуществ этой схемы является то, что ей не нужен последовательный резистор для ограничения тока светодиода. Пиковый ток светодиода определяется сопротивлением резистора R3 и коэффициентом усиления транзистора Q1.