Apa sirkuit penggerak LED ini?

Saya menemukan sirkuit penggerak LED ini di suatu tempat seperti pada gambar di bawah ini, dan saya tidak tahu apa tujuan desainnya.

Ada dua macam input V _DD , 9 V dan 6.5 V. Saya kira mungkin rangkaian penggerak ini memastikan bahwa tidak peduli voltase input mana yang dua (9 V dan 6.5 V), ia akan menjaga kecerahan yang sama.

Jadi, pertanyaan saya adalah, 1). Apa tujuan desainnya? 2). Apa teorinya?

Seperti yang dikatakan Ignacio Vazquez-Abrams , ini adalah penggerak arus konstan meskipun perancang menempatkan saklar di tempat yang salah.

Teori operasi dengan driver ini adalah jalur arus LED adalah melalui transitor kanan dan resistor indera arus kanan, dan dalam hal ini melalui saklar kanan.

Arus melalui LED naik ke titik di mana tegangan turun melewati resistor akal, ditambah penurunan lainnya, cukup untuk menaikkan tegangan pada pangkalan transistor kiri untuk mulai menyala. (Vbe ~ 0.6V)

Resistor akal biasanya berukuran jadi katakanlah 20mA turun 0,6V (tergantung pada transistor) sehingga nilai seperti 30R khas. Namun, dengan sakelar di bawah ini Anda harus menghitung ulang R dengan voltase minus apa pun voltase VCE jenuh sakelar tersebut.

Ketika transistor kiri mulai menyala, ia mulai menarik arus dari basis drive dari transistor kanan yang melambatkannya. Karena itu menemukan titik keseimbangan itu sendiri.

Resistor bias di sisi kiri harus berukuran untuk memasok arus basis cukup ke transistor kanan sehingga yang terakhir akan dapat memberikan 20mA yang diperlukan terlepas dari tegangan suplai.

Sirkuit ini tentu saja sensitif terhadap varian dan suhu komponen. Namun, dalam kasus Anda, ini cukup akurat dan bekerja secara efektif untuk menjaga LED pada arus yang aman dalam berbagai voltase pasokan Anda.

Berikut ini adalah metode yang jauh lebih umum untuk menggunakan sirkuit ini.

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

CATATAN 1: Rangkaian membutuhkan sedikit tegangan untuk beroperasi, lebih dari 1V, sehingga Anda tidak dapat menggunakannya jika tegangan rel Anda di bawah sekitar 1,5V melebihi tegangan maju LED khas Anda. Lebih lanjut, GPIO harus dapat menghasilkan tegangan yang lebih besar dari 2 * Vbe ketika tinggi. (Yang mungkin menjadi alasan sirkuit asli memiliki saklar di tempat itu.)

CATATAN 2: Karena Q1 bertindak sebagai resistor jatuh untuk LED Anda, tegangan yang turun melintasinya akan tergantung pada tegangan rel Anda dan tegangan maju LED pada arus LED apa pun yang telah Anda pilih. Pada tegangan rel yang lebih tinggi dan saat menggunakan LED arus tinggi, itu bisa berarti transistor akan menjadi panas dan mungkin membutuhkan heat-sink. Pada 9V dengan 20mA dan LED dengan tegangan maju 1,6V, penurunan pada Q1 akan menjadi 9 -1,6 -0,6 = 6,8V, jadi, dengan contoh itu, perlu dihilangkan 6,8 * 0,2 = 136mW. Jika LED 300mA angka itu naik hingga lebih dari 2W. Juga periksa watt resistor akal untuk arus yang lebih tinggi. Resistor perlu diberi nilai lebih untuk menghindari pemanasan sendiri dan resistansi yang dihasilkan / perubahan arus.

CATATAN 3: Sebagai referensi silang, dengan rentang tegangan Anda, Anda dapat menggunakan satu resistor drop. Namun, Anda perlu mengukurnya untuk kasus terburuk 20mA pada 9V, jadi Anda akan memerlukan resistor 350R dengan LED 2V. Ketika Anda menjatuhkan tegangan ke 6.5V LED hanya akan mendapatkan sekitar 13mA sehingga akan jauh lebih redup.

Ini adalah driver arus konstan hancur. Persimpangan BE kiri sejajar dengan resistor kanan bawah, yang menghasilkan arus konstan melalui transistor kanan.

Alasan saya mengatakan itu hancur adalah karena GPIO seharusnya berada di tempat resistor kiri, terhubung ke kedua transistor, dan resistor yang tepat seharusnya terhubung ke ground.