¿Este controlador de fuente de corriente lineal proporciona corriente constante?

Estaba leyendo sobre diseños de controladores LED y tengo una pregunta sobre el controlador de fuente de corriente lineal. En el siguiente circuito, ¿se apagará alguna vez D1 cuando haya demasiada corriente a través de R2? En otras palabras, ¿se apagará D1 cuando se encienda Q1?

Debido a que la base y el drenaje son impulsados ​​por el mismo voltaje Vcc, asumo que Q2 es un MOSFET de canal N (y no un transistor). Y puedo ver cuando se activa Q1, Q2 se apaga porque el voltaje en el nodo entre R1, Q1 y Q2 sería de ~0V (GND).

Sin embargo, no se menciona este efecto secundario. Idealmente, el circuito regula la corriente por sí mismo sin apagar el LED.

¿Es falsa mi suposición y este circuito funciona como una fuente de corriente constante?

Fuente de corriente lineal / Limitador de corriente

No piense en estos transistores como interruptores. No están siendo operados en sus regiones extremas de encendido/apagado, sino en el medio.
@brhans en otras palabras, ¿Q2 no se desactiva?
No, Q2 nunca se desactivaría. Piense en lo que sucedería si lo hiciera: no sale corriente de su emisor, por lo tanto, no hay corriente o voltaje a través de R2 o el emisor base de Q1, por lo tanto, Q1 está apagado, por lo tanto, Q2 se enciende con la corriente de R1. Ambos transistores están en un estado parcialmente encendido. Este es un ejemplo de retroalimentación negativa.
Un MOSFET es un transistor; más específicamente, es un transistor de efecto de campo semiconductor de óxido de metal.

Respuestas (2)

Tanto Q1 como Q2 son transistores BJT. Eso se indica enteramente por la forma del símbolo. Además, son transistores BJT de tipo NPN.

Los transistores BJT se ven así:
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Los MOSFET se ven así:
ingrese la descripción de la imagen aquí
este circuito se limita a una corriente específica solo si el valor de R2 se elige correctamente para que corresponda a esa corriente. Desea que el voltaje en R2 sea igual a aproximadamente 0,7 V cuando la corriente alcance el máximo especificado. Cuando el voltaje a través de R2 alcance los 0,7 V, Q1 comenzará a conducir a través de su colector y emisor. Eso reducirá el voltaje en la base de Q2, lo que reducirá efectivamente la corriente a través de Q2. Cuanto más conduzca Q1, menos conducirá Q2. La combinación de Q1 y Q2 actúa como un sistema de retroalimentación negativa que mantiene la corriente a través de Q2 en un valor máximo o menor.

Entonces, por ejemplo, supongamos que desea limitar la corriente a través del LED a 50 mA. Usando la Ley de Ohm, el valor de R2 debe ser:

R 2 = V R 2 I R 2 = 0.7 V 0.05 A = 14 Ω

Se utiliza el valor mágico de 0,7 V porque es aproximadamente el voltaje que la unión base-emisor comienza a conducir en la mayoría de los transistores BJT. Cuando el emisor base comienza a conducir, permite proporcionalmente más corriente a través del emisor colector.

Genial, estaba tratando estos transistores con solo estados de encendido/apagado. No estaba pensando que cuanto más voltaje se le da, más conduce. Gracias.
(pequeña limpieza de los comentarios...)
<modo quisquilloso> Re "...Este circuito funciona solo si el valor de R2 se elige correctamente..." -> Este circuito siempre funciona correctamente, ya que no se exceden las clasificaciones de las partes. Sin embargo, como cualquier CC CCT, solo produce la corriente que desea si usa el valor de R2 que requiere el diseño. Sé que lo sabes :-). Pero, tal como está dicho, puede confundir a algunos que no lo entienden bien.
@Russell McMahon, claro, estaba usando la frase "Este circuito funciona" para decir "Este circuito funciona según lo previsto". Pero veo la ambigüedad potencial de la frase. Editaré para aclarar.

Q1 absorbe suficiente corriente base (que viene a través de R1) de Q2 para mantener el emisor alrededor de 0,6 V por encima de la tierra, porque cuando el transistor está en la región activa, eso es Vbe. Más voltaje significa que el transistor desvía más corriente de la base de Q2, menos voltaje y desvía menos.

Hay límites: si el valor de R1 se elige demasiado alto, entonces Q2 no tendrá suficiente corriente de base para encender completamente el LED. Si el valor de R2 se elige demasiado bajo, Q1 tampoco podrá desviar la corriente base y no se regulará muy bien.

Si supone que Vbe de Q1 es 0,6 V-0,7 V (no es una gran aproximación) e ignora la corriente base de Q2 en relación con la corriente del LED (una buena aproximación), la corriente del LED será una corriente constante de ~0,65 V/ R2

Es fácil simular esto con el simulador aquí:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

ingrese la descripción de la imagen aquí

Como puede ver, una vez que el voltaje de suministro supera los 2,5 o 3 V, la corriente es bastante constante. Se podrían hacer gráficos similares para la caída de voltaje del LED y la temperatura y vería que la corriente es "bastante" constante, no según los estándares de instrumentación, pero visualmente (brillo del LED) es bastante decente, especialmente para un circuito tan simple, y el la corriente está cerca de los 0,65 V/50R = 13 mA previstos.

Esta también es una gran respuesta. Lástima que no puedo elegir varias respuestas. ¿Cuál es la herramienta de simulación que está utilizando?
Usé el simulador Circuitlab incorporado. Puedes jugar con él y cambiar los valores.
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