Necesito una corriente pequeña (algo) independiente del voltaje (alrededor de 10 mA), con un rango de voltaje de 3-30V. Se me ocurrió el siguiente circuito.
simular este circuito : esquema creado con CircuitLab
Dibujé la característica U/I de la resistencia en la característica Id-Vgs del MOSFET:
La idea es que el circuito se detenga en la intersección de ambas características.
El MOSFET es un tipo de canal N en modo de agotamiento. Circuitlab no parece tener símbolos distintivos para el modo de mejora y agotamiento.
Elijo un tipo que pueda manejar más de 1 W de potencia para mantenerme alejado de los límites de SOA.
Soy consciente de que existe una solución similar para JFET, pero no pude encontrar un tipo de JFET que pueda manejar el requisito de voltaje. También sé que existen dispositivos similares con JFET como componentes discretos (diodos de corriente constante), pero estos son bastante caros ($ 5 o más. El objetivo es mantener bajos el número de componentes y el precio. Una fuente Widlar no es una opción, porque necesita una corriente de referencia, que no está disponible.
La constancia de corriente es un problema menor, está destinada a limitar la corriente de un voltaje desconocido, suministrada a una resistencia baja (20-50 ohm), 10-20 mA está bien. Tampoco son muy importantes los tiempos de respuesta.
No me siento muy cómodo trabajando en el extremo inferior de la característica. ¿Alguien ve un problema con esta configuración, algo que pasé por alto, problemas de estabilidad térmica y quizás puntos para mejorar? ¿Tal vez confío demasiado en la constancia del rendimiento de los dispositivos individuales?
Se puede utilizar una fuente de corriente de transistor bipolar para su aplicación. Este todavía regula (apenas) con Vin2=3v, pero desperdicia casi 3mA cuando Vin2=30v:
simular este circuito : esquema creado con CircuitLab
Este es un regulador de corriente de lado bajo que utiliza transistores de silicio NPN genéricos. R3 determina el punto de consigna de regulación de corriente. Aproximadamente 10 mA que fluyen a través de R3 generan suficiente voltaje para encender Q3, que comienza a regular la corriente. Este circuito tiene una carga de voltaje de un poco más de un voltio, mejor que un MOSfet. Q2 disipa algo de calor. Un 2N3904 genérico se calentará con 10 mA, un poco demasiado con 20 mA. Para más de 10 mA, sustituya Q2 por algo más robusto, como MJE181, que puede disipar el calor más fácilmente.
El objetivo es mantener bajos el número de componentes y el precio.
Dadas sus otras limitaciones, es difícil vencer solo un MOSFET de modo de agotamiento y una resistencia. (Veo de dónde vienes, dejando de lado los JFET). Supongo que estás pensando en esto:
simular este circuito : esquema creado con CircuitLab
Sin embargo, no puedo decir por tu escritura cuán repetible necesitas para hacer esto. El valor de no es tan preciso. Entonces es posible que necesite un potenciómetro allí. Lo que aumenta el precio, el tamaño físico, etc. O simplemente podría seleccionar partes, supongo, y trabajar de esa manera.
Por ejemplo, las especificaciones Supertex DN3525 en cualquier lugar desde a , con y . ¿Será eso lo suficientemente repetible sin seleccionar partes o seleccionar el valor de la resistencia?
Soy consciente de que existe una solución similar para JFET, pero no pude encontrar un tipo de JFET que pueda manejar el requisito de voltaje.
Podría usar esta topología para cubrir esa preocupación:
Sin embargo, con los dispositivos que se muestran, es posible que necesite más espacio libre que solo .
Sé que el enfoque de la línea de carga parecería llevarlo allí. ¿Pero no es la variabilidad bastante significativa? ¿O crees que es lo suficientemente bueno?
Tony Estuardo EE75
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