Napięcie progowe LED-ów świecących na biało ma wartość około 2,6 V. Nominalny prąd przewodzenia jest osiągany przy spadku napięcia na złączu diody o wartości ok. 3,5 V (charakterystykę If=f(Uf) diody TLHW5100 pokazano na rys. 1). O ile w urządzeniach stacjonarnych zapewnienie takich warunków zasilania nie jest zazwyczaj kłopotliwe, to w przypadku urządzeń przenośnych korzystanie z takich elementów może okazać się niemożliwe.
Producenci elementów półprzewodnikowych szybko znaleźli rozwiązanie przedstawionych problemów: scalone przetwornice DC/DC, których zadaniem jest niestabilizowanego napięcia zasilającego na stabilizowany prąd lub napięcie o wartości zapewniającej bezpieczną i stabilną pracę pojedynczym lub całym zespołom diod LED.
Rys. 2. Schemat elektryczny przetwornicy z układem MAX1910/1911
Schemat elektryczny jednej z możliwych wersji takiej przetwornicy pokazano na rys. 2. Jej „sercem” jest wyspecjalizowany układ scalony firmy Maxim – MAX1910 lub MAX1912 (są ze sobą wymienne). W przetwornicy nie zastosowano ani jednego dławika lub transformatora… Czemu? Otóż jest to niezwykle nowoczesna przetwornica ładunkowa o wydajności prądowej sięgającej 120 mA. Konwersja i stabilizacja napięcia/prądu wyjściowego odbywa się dzięki sterowanemu przesyłaniu ładunku z wejścia na wyjście przetwornicy, do czego służą kondensatory C2, C3 oraz C4, który spełnia jednocześnie rolę filtru tętnień. Rezystory R1…R4 służą do wyrównania prądów połączonych równolegle diod świecących, natomiast R5 służy do ustalenia jasności ich świecenia poprzez stabilizację sumarycznego prądu przewodzenia wszystkich diod. Wartość rezystancji R5 można dobrać samodzielnie zgodnie ze wzorem:
ILED = 0,2/R5
Prezentowane urządzenie zapewnia stabilne warunki zasilania diod LED (ich liczbę można samodzielnie dobierać, pamiętając o odpowiednim dostosowaniu rezystancji R5) przy zasilaniu napięciem od 2,7 do 5,3 V (jak sprawdzono eksperymentalnie, przetwornica działa poprawnie już przy napięciu 2,4 V).
Rys. 3. Schemat montażowy płytki drukowanej
Rys. 4. Mozaika ścieżek płytki drukowanej
Montaż urządzenia można przeprowadzić na płytce, której schemat montażowy pokazano na rys. 3. Ze względu na niewielkie wymiary obudowy i niewielkie odstępy pomiędzy wyprowadzeniami układu U2, montaż najlepiej jest zacząć od tego właśnie układu. Pozostałe elementy można montować w dowolnej kolejności.
Podczas dobierania elementów należy pamiętać o tym, że kondensatory C2 i C3 powinny mieć dielektryk X7R lub X5R. Montaż rezystora R6 nie jest konieczny.
Wykaz elementów
| Rezystory (obudowy 0805) | |
| R1…R4 | 15? |
| R5 | 3,3? |
| R6 | 1? |
| Kondensatory | |
| C1, C4 | 2,2µF/16V obudowa RVS-4 |
| C2, C3 | 470nF 0805 z dieletrykiem X7R |
| D1…D4 | LED białe |
| Półprzewodniki | |
| U2 | MAX1910 lub MAX1912 |
| Inne | |
| JP1 | AK550/2/3.5 |
