Aiuta a comprendere questo circuito a transistor di illuminazione a LED

Ho simulato questo circuito da un progetto di riferimento, ma non sono del tutto sicuro di come funzioni o di come potresti progettare una cosa del genere. In simulazione sembra che sia progettato per mantenere costante la corrente attraverso D1 a circa 5 mA nonostante abbia un intervallo di tensione di ingresso fino a 25 V.

Vedo che la tensione di gate per M1 è mantenuta a circa 1,6 V e la tensione di base per BJT aumenta all'aumentare della tensione di ingresso. Quindi quando la tensione aumenta la corrente attraverso il BJT aumenta in modo che si comporti come un'impedenza regolabile lì immagino di mantenere costante la tensione di gate. È giusto?

È questo il tipo di cose che fai solo in una spezia o è una specie di circuito mirror corrente che è ben definito da qualche parte e non lo riconosco?

Questo circuito è progettato per fornire una corrente costante al LED indipendente dalla tensione di alimentazione.

Il MOSFET è attivato dalla tensione sul collettore di Q1. Non appena la corrente attraverso R1 (che è la stessa del LED) provoca una caduta di circa 0,6 V, Q1 inizierà ad accendersi e deviare corrente attraverso R2.

Ciò ridurrà quindi la tensione sul gate M1 per controllare la corrente attraverso M1 e il LED.

Il feedback negativo stabilizzerà la corrente attraverso D1, M1 e R1 a circa 5 mA poiché ciò comporterà 0,6 V alla base Q1.

La corrente varierà leggermente al variare della tensione di alimentazione, ma molto meno del semplice utilizzo di un resistore.

Varia anche con la temperatura poiché il Vbe del transistor avrà un coefficiente di temperatura di ~ 2,2 mV / gradi.

Lo stesso circuito può essere utilizzato dove M1 è un BJT (come 2n2222) anziché un MOSFET. Il valore di R2 sarà più critico in quanto il transistor richiederà una corrente di base da R2.

Va notato che questo non è il circuito più semplice per una sorgente di corrente. Il pilotaggio di un LED con corrente da 5 mA può essere eseguito con un singolo transistor:

Oltre ad essere più semplice, questo schema presenta il vantaggio che il valore della corrente dipende dalla tensione di zener (con una tolleranza del 2-5% comunemente disponibile) invece Vbeche può variare fino al 20% da un transistor all'altro. C'è anche un diodo aggiuntivo Dper la compensazione della temperatura, ma può essere lasciato fuori per dispositivi che non hanno requisiti di alta precisione o che sono destinati ad essere utilizzati in ambienti chiusi.

Lo schema che hai trovato è più adatto per applicazioni ad alta corrente. Poiché il trogolo di corrente il carico è deciso dal Vbedi Q1e R1, e il flusso di corrente Q1è piccolo, è possibile ottenere correnti di carico elevate senza calore significativo (e relativa deriva dei parametri) Q1.

Per un'applicazione da 5 mA, tuttavia, è uno spreco di N-MOS perfettamente funzionante.