Схема на Рисунке 1 объединяет источник тока, опорным напряжением для которого служит напряжение база-эмиттер VBE биполярного транзистора, и токовое зеркало, чтобы реализовать простой двухвыводной, полностью плавающий источник втекающего или вытекающего тока для питания светодиодов. Такой подход хорош для приложений, не требующих высокой точности стабилизации тока, например, для управления светодиодными цепочками, где допустимо отклонение по току в 5-10%.
 | |
| Рисунок 1. | Простой, полностью плавающий драйвер светодиодов, состоящий из источника тока с опорным напряжением на основе напряжения VBE и токового зеркала. Схема работает как источник втекающего или вытекающего тока и поддерживает выходные токи до 100 мА. Примечание: R2 = R3. Все резисторы мощностью ¼ Вт с допуском 5%. |
Драйвер светодиодов может управлять произвольным количеством последовательно соединенных светодиодов, при условии, что доступное напряжение питания составляет не менее 2.3 В. Топология, показанная на Рисунке 2, поддерживает включение светодиодов как в верхнее, так и в нижнее плечо. Выходной ток может варьироваться от нескольких миллиампер до 100 мА без необходимости использования радиаторов.
 | |
| Рисунок 2. | Благодаря полностью плавающей конфигурации драйвера возможно включение светодиодов как в верхнее, так и в нижнее плечо. |
Ток источника, образованного биполярными транзисторами Q1 и Q2, задается резистором R1. Токовое зеркало, реализованное на биполярных транзисторах Q3 и Q4 с использованием эмиттерных резисторов равного номинала (R2 = R3), практически полностью выравнивает токи ветвей I1 и I2, при условии, что падение напряжения на эмиттерных резисторах составляет не менее 0.5 В. Это требование помогает компенсировать разброс напряжений VBE между транзисторами. Таким образом, общий ток светодиодов удваивается, а рассеиваемая мощность равномерно распределяется между устройствами.
Экспериментальные данные (Таблица 1) подтверждают ожидаемое поведение: выходной ток масштабируется резистором R1, а минимальное напряжение питания увеличивается с 2.3 В при токе 9.3 мА до 2.8 В при токе 97 мА, что согласуется с запасом напряжения, необходимым источнику тока и токовому зеркалу, опорным напряжением для которых служит VBE.
| Таблица 1. | Экспериментальные данные, демонстрирующие значения сопротивлений R1, R2/R3, а также соответствующие выходной ток и минимальное напряжение питания | ||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||
При минимальном рабочем напряжении, примерно 2.8 В схема рассеивает около 280 мВт при максимальном выходном токе 100 мА. Повышение напряжения питания приводит к снижению КПД из-за увеличения мощности, рассеиваемой в драйвере.
Поскольку ток светодиода зависит от напряжения VBE, его величина меняется с температурой; температурный коэффициент составляет приблизительно –0.3 %/°C. Использование в качестве R1 резистора с отрицательным температурным коэффициентом позволяет частично компенсировать этот эффект.