Микросхема YX8018 широко используется в недорогих светодиодных газонных светильниках, где на ней построен нестабилизированный повышающий преобразователь напряжения. Он обеспечивает питание осветительного светодиода (или светодиодов) от Ni-Cd аккумулятора. Ток через светодиод (от долей до нескольких миллиампер) задан индуктивностью накопительного дросселя в преобразователе. Поэтому нет необходимости стабилизировать напряжение. Особенность микросхемы YX8018 и аналогичных - наличие входа управления, с помощью которого можно включать и выключатель преобразователь напряжения. Именно этот вход используется в светодиодных газонных светильниках для их автоматического включения с наступлением темноты. Этот же вход можно использовать для построения стабилизированного повышающего преобразователя напряжения.
Рис. 1
Схема такого преобразователя на микросхеме YX8018 представлена на рис. 1. Его можно применить для питания от одного Ni-Cd, Ni-Mh аккумулятора или гальванического элемента различных радиоэлектронных устройств, требующих напряжения питания от 2 до 5 В. В исходном состоянии на входе СЕ (вывод 3) микросхемы присутствует напряжение, близкое к напряжению питания. Это обусловлено наличием встроенного резистора, соединяющего этот вывод с плюсом питания. Поэтому преобразователь включается, импульсы напряжения на его выходе L (вывод 1) выпрямляет диод VD1, а сглаживающие конденсаторы С2 и С3 заряжаются - выходное напряжение растёт. Когда напряжение на затворе транзистора VT1 достигнет порогового значения (около 2 В), сопротивление канала транзистора уменьшится и напряжение на его истоке (и входе СЕ микросхемы) также снизится - преобразователь выключится. Выходное напряжение станет уменьшаться, что приведёт к закрыванию полевого транзистора и включению преобразователя.
Рис. 2
Таким образом, преобразователь периодически включается и выключается, поддерживая на выходе напряжение, установленное подстроечным резистором R1. Рабочая частота преобразователя - около 200 кГц, а частота включения/выключения зависит от выходного тока и ёмкости конденсатора С2 (чем больше ток и меньше ёмкость конденсатора, тем больше частота) и может быть от нескольких герц до десятков килогерц. Зависимости выходного напряжения преобразователя (2,7 В) от входного для разных значений тока нагрузки предных значений тока нагрузки представлены на рис. 2. Амплитуда пульсаций - около 10 мВ, остаётся практически неизменной и в небольших пределах зависит от выходного напряжения и параметров полевого транзистора. Частота пульсаций зависит от рабочей частоты преобразователя и частоты включения/выключения преобразователя и может изменяться в широких пределах. Термостабильность определяется в первую очередь параметрами полевого транзистора. В данном случае температурный коэффициент напряжения отрицательный и составляет несколько милливольт на градус Цельсия.
Рис. 3
Все элементы можно смонтировать на односторонней печатной плате из фольгированного стеклотекстолита, её чертёж показан на рис. 3. Применён подстроечный резистор СП3-19, оксидный конденсатор - импортный, остальные - К10-17. Взамен диода 1N5817 можно применить маломощные импульсные или детекторные германиевые диоды или диоды Шотки. Дроссель намотан на ферритовом кольце диаметром 6...9 мм от трансформатора электронного балласта компактной люминесцентной лампы и содержит 5 витков провода ПЭВ-2 0,4. Выходное напряжение в интервале 2,2.5 В устанавливают подстроечным резистором, его можно заменить резистивным делителем с суммарным сопротивлением не менее 1 МОм. Для уменьшения пульсаций с частотой 200 кГц между конденсаторами С2 и С3 в плюсовую линию питания нужно установить дроссель, например ЕС24, индуктивностью 470...1000 мкГн.
Автор: И. Нечаев, г. Москва