В данной статье рассматривается несложная схема, которая может позволить запитать небольшую светодиодную строку любого цвета от 1,5 В элемента, используя лишь несколько недорогих компонентов. Схема (показана ниже) образует автоколебательный нерегулируемый повышающий преобразователь, который может выдавать порядка 230 мВт выходной мощности при номинальном входном напряжении в 1,5 В с эффективностью преобразования энергии примерно в 65%.
Данный драйвер тестировался на строке из трех белых светодиодов:
Но схема также может работать и при большем количестве подключенных последовательно светодиодов при условии, что не будет превышена выходная мощность. Например, красный светодиод имеет, как правило, прямое напряжение 1,9 В при токе в 10 мА. При использовании описанного устройства можно зажечь до 11 красных светодиодов при токе в 10 мА.
При подаче питания транзистор Q2 входит в насыщение, и ток коллектора начнет уменьшаться, пока ток базы Q2 больше не сможет держать транзистор в насыщении. Ток базы будет являться постоянным для данного напряжения батареи и значения индуктивности, а пиковое значение катушки индуктивности зависит от коэффициента усиления по току hFE2 транзистора Q2 и запасенной энергии в катушке EL1, где:
Транзисторы Q1 и Q2 соединены положительной обратной связью, поэтому при выходе Q2 из насыщения быстро открывается Q1 во время закрытия Q2. Напряжение на L1 изменяет свою полярность и начинает заряжать C2. После чего Q2 опять переходит в насыщение, транзистор Q1 закрывается и цикл зарядки повторяется снова.
Для повышения эффективности работы данной цепи транзистор Q2 должен быть быстро переключающимся с как можно большим коэффициентом усиления по току. Также необходимо убедится, что индуктивность не приходит в насыщение при пиковом токе, а максимальный ток коллектора Q2 не превышает его допустимый. Конденсатор С1 не является абсолютно необходимым для работы схемы, однако он ускоряет время переключения транзистор Q1, что также влияет на скорость переключения транзистора Q2. В итоге это приводит к значительному улучшению качества работы контура.
Схема работает с любыми 1,5 В элементами, даже с таблеточными батареями. Для экономии электроэнергии и увеличения срока службы аккумулятора, ток катушки индуктивности может быть уменьшен за счет увеличения сопротивления R2. Яркость светодиодов уменьшается с напряжением. Минимальное напряжение, при котором загораются светодиоды, составляет 0,75 В при токе 0,38 мА.
