Ток светодиода зависит не только от приложенного напряжения, но и от рабочей температуры. В статье приведена схема, обеспечивающая равный ток на всех включенных параллельно линиях светодиодов.
Организация питания массива светодиодов является непростой задачей. Если соединить светодиоды последовательно, то неисправность одного светодиода, во-первых, приведет к отключению всего массива, а во-вторых, требуется высокое напряжение.
Если светодиоды соединены параллельно, необходимо на каждую линию ставить регулятор тока. Это громоздко и дорого. Отклонение тока типичного белого светодиода с прямым напряжением 3,3 В составляет 20%. Напряжение питания для линии из 10 светодиодов лежит в диапазоне 33-39,6 В (ток одинаков). Если две линии соединены параллельно, то в линии с более низким напряжением ток будет выше требуемого, а во второй линии – ниже требуемого. Поскольку, как известно, падение напряжения на прямо смещенном светодиоде уменьшается с ростом температуры, при перегреве одной из линий может возникнуть сбой.
На рисунке выше показан простой способ подачи питания на две параллельные светодиодные линии. На схеме слева ток не регулируется, а справа используется токовое зеркало. Благодаря этому напряжение на обеих линиях постоянно. На первой линии ток регулируется с помощью контура ОС (токочувствительный резистор Rs1). Такое же напряжение устанавливается на Rs2. Если Rs1 = Rs2, то токи равны. Точность зависит от согласования напряжений база-эмиттер транзисторов.
Погрешность вносят разность базовых токов транзисторов и отношение Vbe/Rs. Чем больше напряжение обратной связи Vfb по отношению к Vbe, тем меньше ошибка, но больше рассеиваемая мощность. Включение резисторов последовательно с транзисторами также способствует повышению точности.
Добавим, что транзисторы токового зеркала обязательно должны быть согласованы — расположены на одном чипе — иначе разброс параметров, в том числе, тепловой и временной дрейф существенно ухудшат ситуацию.