Pomóż zrozumieć ten obwód tranzystora oświetlenia LED

Symulowałem ten obwód z projektu referencyjnego, ale nie jestem do końca pewien, jak to działa lub jak zająłbyś się zaprojektowaniem takiej rzeczy. W symulacji wygląda na to, że jest zaprojektowany do utrzymywania prądu przez D1 na stałym poziomie około 5 mA, pomimo tego, że ma napięcie wejściowe do 25 V.

Widzę, że napięcie bramki dla M1 utrzymuje się na poziomie około 1,6 V, a napięcie podstawowe dla BJT rośnie wraz ze wzrostem napięcia wejściowego. Więc gdy napięcie rośnie, prąd przez BJT rośnie, więc działa tam jak regulowana impedancja, chyba utrzymuję stałe napięcie bramki. Czy to prawda?

Czy to coś, co robisz po prostu przyprawami, czy jest to jakiś obecny obwód lustrzany, który gdzieś jest dobrze zdefiniowany, a ja po prostu go nie rozpoznaję?

Obwód ten ma zapewniać stały prąd do diody LED niezależnie od napięcia zasilania.

MOSFET jest włączany przez napięcie na kolektorze Q1. Gdy tylko prąd przez R1 (który jest taki sam jak przez diodę LED) spowoduje spadek o około 0,6 V, Q1 zacznie się włączać i przekierować prąd przez R2.

Spowoduje to następnie zmniejszenie napięcia na bramce M1 w celu sterowania prądem przez M1 i diodę LED.

Negatywne sprzężenie zwrotne ustabilizuje prąd przez D1, M1 i R1 przy około 5mA, ponieważ spowoduje to powstanie 0,6 V przy podstawie Q1.

Prąd będzie się nieznacznie zmieniał wraz ze zmianą napięcia zasilania, ale znacznie mniej niż przy użyciu rezystora.

Zmieniaj się również w zależności od temperatury, ponieważ Vbe tranzystora będzie miało współczynnik temperaturowy ~ 2,2 mV / st.

Ten sam obwód można zastosować, gdy M1 jest BJT (takim jak 2n2222), a nie MOSFET. Wartość R2 będzie bardziej krytyczna, ponieważ tranzystor będzie wymagał prądu bazowego z R2.

Należy zauważyć, że nie jest to najprostszy obwód dla źródła prądu. Sterowanie diodą LED prądem 5mA może odbywać się za pomocą jednego tranzystora:

Oprócz tego, że schemat jest prostszy, zaletą tego schematu jest to, że wartość prądu zależy od napięcia Zenera (z powszechnie dostępną tolerancją 2-5%), a zamiast tego Vbemoże różnić się aż o 20% między tranzystorami. Istnieje również dodatkowa dioda Ddo kompensacji temperatury, ale można ją pominąć w przypadku urządzeń, które nie mają wysokich wymagań dotyczących precyzji lub są przeznaczone do użytku w pomieszczeniach.

Schemat, który znalazłeś, lepiej nadaje się do zastosowań wysokoprądowych. Ponieważ prąd obciążenia koryta decyduje przez Vbeof Q1a R1, a prąd płynący Q1jest niewielka, można osiągnąć wysokie prądy obciążenia bez istotnego ciepła (i związanej z parametrem) w dryf Q1.

Jednak dla aplikacji 5mA jest to strata idealnie dobrego N-MOS.