Задача: вкорячить вместо лампочек светодиоды и сделать так, чтобы подсветка горела примерно минуту после нажатия кнопки.
Один из вариантов решения: бустер на МК (Тини АВР). Схема не полная (структурная), чисто для понимания.
Во время простоя МК находится в самом спящем режиме, Т2 закрыт.
После нажатия на кнопку, происходит ресет и МК начинает работать: запускается таймер автоотключения, открывается Т2 и (в цикле) замеряется напряжение Uбат на батарее. В качестве опорного напряжения используется встроенный источник 1,1 В. Ток через дроссель:
В зависимости от напряжения батареи высчитывается время t1 открытия ключа Т1 таким образом, чтобы ток через дроссель L1 не превысил значение Imax, равное, скажем, 20 мА. Далее Т1 закрывается, за время t2 дроссель "разряжается" через светодиод HL1 номинальным напряжением Uд. Далее идёт "защитная" пауза t3 чтобы гарантировать разрывный тип тока через дроссель. Средний ток через светодиод будет менее 0,25 Imax, максимальный — когда Uд ≈ Uбат. При этом очевидно, напряжение Uд светодиода (группы светодиодов) должно быть больше Uбат.
Скорость нарастания тока равна Uбат/L. При питании от 3 В с дросселем 330 мкГн это будет примерно 10 мА/мкс. При тактовой частоте 9,6 МГц ток будет нарастать до 20 мА примерно 20 тактов. Скорость спада — Uд/L. Чем больше индуктивность дросселя — тем медленнее будет нарастать ток.
Итак, плюсы:
— Высокий КПД. Никаких токоограничивающих резисторов или шунтов, никаких выпрямительных диодов. Картину портит только потребление МК (Тини13 при 3 В кушает 3 мА на 9,6 МГц и 2 мА на 4,8 МГц).
— Малое количество деталей: самый минимум это МК, 2 ключа и дроссель.
— При наличии свободных ног можно запитывать одновременно светодиоды с разным напряжением Uд.
— Работа при напряжении питания Uбат вплоть до 1,8 В (напр., Тини13).
Минусы:
— Прошивка пишется под конкретный светодиод и дроссель.
— Поскольку ток через дроссель нарастает за несколько тактов, высчитать времена t1 t2 для 3-х и более разных светодиодов будет проблематично.
— Для каждого светодиода нужен свой дроссель..
