Schéma zapojení (klikněte pro plné rozlišení)
Toto je jednoduchý samokmitající snižující měnič se dvěma PNP tranzistory vhodný pro napájení několika sériových výkonových LED. Zdroj má proudově omezený výstup. Není zde zavedena napěťová zpětná vazba a proudová regulace je odvozena ze špičkového proudu tlumivkou L1.
Princip funkce: Cívky L1 i L2 jsou navinuty na jednom jádře - v prototypu byly navinuty bifilárně na železoprachovém jádře, indukčnost cívky je cca 100 µH. Bází tranzistoru Q2 (BD140) poteče malý proud přes vinutí L2, rezistor R3 a rezistor R2. Jakmile začne téct proud vinutím L1, kladná zpětná vazba z vinutí L2 tranzistor Q2 plně sepne. Střídavá složka zpětné vazby je téměř zkratována kondenzátorem C2, tudíž se na omezení proudu do báze uplatní převážně rezistor R3. Proud vinutím L1 začne růst. Jakmile úbytek na rezistoru R1 (1 Ω) dosáhne přibližně 0,6 V (tzn. při proudu 0,6 A - proud emitorem Q2 je zde téměř stejný jako proud kolektorem a tudíž i L1), tranzistor Q1 začne přivírat tranzistor Q2. Kladná zpětná vazba tranzistor Q2 plně rozepne. Napětí na obou cívkách se obrátí. Proud poteče diodou D2 místo tranzistoru Q2. Energie v cívce (uložená v podobě mag. pole) se začne uvolňovat, proud cívkou L1 postupně klesne až na nulu. Napětí na cívkách se začne vracet k nule. Tranzistor Q2 se opět pomalu začne otevírat a cyklus se opakuje. Dioda D1 zabraňuje, aby napětí na B-E přechodu Q2 dosáhlo příliš velké hodnoty v závěrném směru.
Tento měnič běží na hranici spojitého a nespojitého režimu. V tomto režimu dosahuje špičkový proud indukčností. S danými hodnotami součástek se bude proud cívkou L1 pohybovat zhruba mezi 0 až 600 mA. Průběh proudu má přibližně trojúhelníkový tvar. Průměrný výstupní proud je tedy cca 300 mA. Účinnost se pohybuje okolo 70-80%. Pracovní frekvence se pohybuje okolo 50-100 kHz. Měnič doporučuji používat pro napájení 1 až 2 sériově zapojených 1-wattových LED při vstupním napětí mezi 9 až 20 V. Pro napájecí napětí vyšší než cca 12 V je vhodné zvýšit hodnotu rezistoru R3 pro snížení ztrát.
Pro měření byl měnič zatížen dvěma bílými LED.
Účinnost vs napájecí napětí (klikněte pro plné rozlišení)
Výstupní proud vs napájecí napětí (klikněte pro plné rozlišení)
Hotová deska (klikněte pro plné rozlišení)