Светодиоды не являются идеальными диодами, поэтому точка включения (Vf) не является идеально резким переходом. Если мы посмотрим на кривую IV для типичного светодиода, мы можем увидеть это:
Vf часто принимается, например, при 20 мА (некоторые таблицы данных дают пару Vfs при разных токах)
Из этого видно, что управлять светодиодом сложно, изменяя напряжение на нем, поэтому для лучшего управления необходим драйвер постоянного тока. Вы можете купить много микросхем, предназначенных для этой задачи, или вы можете свернуть свой собственный простой источник.
С драйвером постоянного тока, если светодиоды Vf изменяются (процесс, температура и т. Д.), То драйвер компенсирует поддержание тока постоянным, так что это способ сделать что-то, если вы хотите, чтобы ток был точным независимо от изменчивости детали (примечание яркость на XmA может отличаться, так как это тоже меняется)
Светодиодные индикаторы с напряжением питания выше, ниже или выше / ниже вашего выходного напряжения
Существуют различные типы драйверов светодиодов - некоторые из них являются просто базовым ограничителем постоянного тока, а некоторые используют топологию с повышением (или понижением) или зарядный насос для обеспечения более широкого диапазона соответствия для постоянного тока.
Простой драйвер постоянного тока:
Простой драйвер постоянного тока утратит регулирование, когда напряжение приблизится к напряжению питания (из-за падения на ограничивающем элементе). Это будет дано в таблице данных (см. Наименьшую нагрузку на источник питания в этом примере таблицы деталей, стр.10)
Повысить светодиодный драйвер
Драйвер светодиода, который использует топологию усиления (точно так же, как импульсный регулятор, но установлен на постоянный ток, а не напряжение), будет по-прежнему обеспечивать постоянный ток, но он увеличивает свое напряжение выше диапазона питания, чтобы обеспечить последовательное управление светодиодами с общим Vf выше напряжения питания:
Драйверы для светодиодов SEPIC, Buck-Boost, Cuk
Хорошо, а как насчет случая, когда ваше входное напряжение изменяется выше и ниже выходного напряжения? Типичным случаем может быть использование литий-ионной батареи, которая может варьироваться от ~ 4,3 В до ~ 2,7 В, а для подачи необходимого тока через светодиоды необходим выход 3 В.
В этом случае мы используем либо SEPIC, Buck-Boost или драйвер Cuk. Все могут делать одно и то же здесь, но имеют разные топологии (почему вы выбираете одну поверх другой, читайте дальше, возможно, вы захотите это сделать - множество книг / приложений там) ...
Во всяком случае, вот пример схемы SEPIC с использованием LM3410 :
А вот таблица эффективности при входном напряжении выше и ниже выходного напряжения, вы можете видеть, что регулирование тока светодиода поддерживается отлично: