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Uno specchio di corrente impulsato può usare un basso voltaggio per pilotare molti Led

Dalla rivista:
Elettronica Oggi

 
Pubblicato il 6 luglio 2009

Comandare molti Led con una corrente regolare partendo da un basso voltaggio di alimentazione può essere difficile a causa della risicata escursione di tensione disponibile per far funzionare bene il circuito di controllo. In tal caso, può essere utile uno specchio di corrente anche se questo tipo di circuito viene tipicamente impiegato sugli integrati basati su transistor ben adattati nei quali il substrato di silicio provvede anche a stabilizzare efficacemente la temperatura. Comunque, è praticamente impossibile ottenere una corrente di almeno 100 mA proprio perché le fluttuazioni termiche che derivano dalla presenza dei transistor bipolari lo impediscono. In queste condizioni, infatti, un transistor di pilotaggio Led può diventare più caldo del suo vicino e ciò significa che i due manifestano guadagni differenti. Al peggio, un singolo transistor può surriscaldarsi fino a rompersi, mentre gli altri continuano a funzionare.

Fig. 1 – Lo specchio di corrente impulsato sui transistor Q4, Q5, Q6 e Q7 può pilotare molti Led anche se la tensione di alimentazione ha un basso voltaggio

Si può ovviare a questo problema usando uno specchio di corrente impulsato come mostrato nella figura. Lo specchio di corrente è formato dai morsetti di base ed emettitore dei transistor Q4, Q5, Q6 e Q7 e dal collettore del transistor di controllo Q3. La resistenza R3 serve a convertire la corrente di collettore del Q3 in una tensione utilizzabile come retroazione, mentre i transistor Q1 e Q2 lavorano come amplificatore differenziale di tensione. La corrente del transistor di controllo dopo la retroazione è pari a 1,2*V/R3 ed è anche la corrente media che fluisce sui Led. Grazie al regime impulsato, con duty cycle tipico del 25% a 3 Hz, la temperatura dei transistor non può stabilizzarsi e riesce sempre a irradiarsi nell’ambiente durante i periodi di off, raffreddando i transistor. In pratica, le fluttuazioni termiche non hanno abbastanza tempo per riuscire ad alimentarsi e quindi si smorzano da sole.
Il condensatore serve a prevenire le oscillazioni transitorie durante le commutazioni on e off. È bene, tuttavia, ricordarsi di utilizzare sempre lo stesso modello di dispositivo per i transistor Q4, Q5, Q6 e Q7 e montarli tutti dallo stesso lato della scheda stampata. Come tensione di alimentazione possono bastare 2,5 V per i Led infrarossi, in modo tale da poter ottenere agevolmente anche più di 100 mA su ogni Led.
 

Forty Trout Electronics

Rex Niven, Forty Trout Electronics

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