Ayuda para entender este circuito de transistor de iluminación LED

Simulé este circuito a partir de un diseño de referencia, pero no estoy del todo seguro de cómo funciona o cómo diseñarías algo así. En la simulación, parece que está diseñado para mantener constante la corriente a través de D1 en alrededor de 5 mA a pesar de tener un rango de voltaje de entrada de hasta 25 V.

Veo que el voltaje de la puerta para M1 se mantiene en aproximadamente 1,6 V, y el voltaje base para el BJT aumenta a medida que aumenta el voltaje de entrada. Entonces, a medida que aumenta el voltaje, la corriente a través del BJT aumenta, por lo que actúa como una impedancia ajustable allí, supongo que para mantener constante el voltaje de la puerta. ¿Está bien?

¿Es este el tipo de cosa que simplemente haces en Spice o es algún tipo de circuito de espejo actual que está bien definido en alguna parte y simplemente no lo reconozco?

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Respuestas (2)

Este circuito está diseñado para proporcionar una corriente constante al LED independientemente del voltaje de suministro.

El MOSFET se enciende por el voltaje en el colector de Q1. Tan pronto como la corriente a través de R1 (que es la misma que a través del LED) da como resultado una caída de aproximadamente 0,6 V, Q1 comenzará a encenderse y desviará la corriente a través de R2.

Esto luego reducirá el voltaje en la puerta M1 para controlar la corriente a través de M1 y el LED.

La retroalimentación negativa estabilizará la corriente a través de D1, M1 y R1 en aproximadamente 5 mA, lo que dará como resultado 0,6 V en la base Q1.

La corriente variará ligeramente a medida que varía el voltaje de suministro, pero mucho menos que simplemente usando una resistencia.

También varíe con la temperatura ya que el Vbe del transistor tendrá un coeficiente de temperatura de ~2,2 mV/grado.

Se puede usar el mismo circuito donde M1 es un BJT (como 2n2222) en lugar de un MOSFET. El valor de R2 será más crítico ya que el transistor requerirá algo de corriente base de R2.

ah ok entonces R1 es el control aquí combinado con el 0.6Vbe de Q1 Eso establece la corriente a 5mA.
Sí, es correcto: puede cambiar el valor de R1 para modificar la corriente del LED.
Para ser más precisos, M1 es un transistor, ya que la "T" en "MOSFET" significa "Transistor". Sería mejor escribir "donde M1 es un BJT".
Buen punto - editado.

Cabe señalar que este no es el circuito más simple para una fuente de corriente. La conducción de un LED con corriente de 5 mA se puede hacer con un solo transistor:

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Además de ser más simple, este esquema tiene la ventaja de que el valor actual depende del voltaje zener (con una tolerancia del 2-5% comúnmente disponible) en lugar de Vbeque pueda variar hasta un 20% de un transistor a otro. También hay un diodo adicional Dpara la compensación de temperatura, pero se puede omitir para dispositivos que no tienen requisitos de alta precisión o que están destinados a usarse en interiores.

El esquema que ha encontrado es más adecuado para aplicaciones de alta corriente. Debido a que la corriente a través de la carga se decide por Vbede Q1y R1, y la corriente a través Q1es pequeña, puede lograr altas corrientes de carga sin ningún calor significativo (y la deriva de parámetros relacionada) en Q1.

Sin embargo, para la aplicación de 5 mA, es un desperdicio de N-MOS perfectamente bueno.

Sin embargo, este circuito no funcionará bien con un suministro de 5 V, ya que la caída de voltaje en R2 será de muchos voltios. Los diodos Zener por debajo de 5,6 V tienen un codo muy suave, por lo que no suelen ser una buena opción. Para obtener una buena compensación de temperatura, el zener debe ser de 5,6 V. Se podría utilizar un dispositivo de referencia de 2,5 V o 1,2 V, como un TL431, en lugar del zener. M1 en el circuito original podría reemplazarse con un transistor bipolar con pocos cambios en la operación.
@KevinWhite Claro, un dispositivo de referencia es una buena idea si el OP puede pagarlo. No consideré que un zener de 5.6V fuera un problema ya que el rango de voltaje de entrada es de hasta 25V.
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