Fregadero de corriente constante barato y de baja calidad en un amplio rango de voltaje

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Estoy buscando una forma barata (como en: recuento de componentes bajo, área de PCB baja, costo de componentes bajo) para poner > = 1mA de carga en un voltaje que puede ser de 1,2 a 17 voltios (mínimo requerido) cargar en una salida LDO).

La solución más sencilla es una resistencia de carga simple de 1,2 kOhm, pero el consumo de energía se vuelve enorme a voltajes más altos (240 mW a 17 V, lo que lleva a un tamaño de paquete enorme).

Un diodo limitador de corriente basado en JFET parece ideal, pero no puedo encontrar un proveedor que realmente vende uno.

Así que mi idea es usar un transistor NPN BC817-16, que tiene una ganancia actual entre 100 y 250 , envíe un flujo de 10-15 µA a la base desde un riel de 3,3 V cercano a través de una resistencia de 220 k, y solo mire de 100 a 250 veces ese flujo (1 mA - 4 mA) del colector al emisor, sin importar el voltaje del colector:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

La simulación de circuitlab indica una corriente de aproximadamente 4 mA para 17 voltios, lo que proporciona una disipación de potencia más que aceptable.

Sin embargo, uno de mis colegas (mucho más experimentados) desaconseja esta técnica, afirmando que habrá efectos fuera de control y que el transistor explotará, así que ... ¿este circuito funcionará de manera confiable? ¿Alguna otra sugerencia?

    
pregunta mic_e

3 respuestas

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No, no intentes usar la constancia de HFE para hacer funcionar tu transistor, varía con la temperatura, el voltaje, el dispositivo, muchas cosas.

Como tiene 3.3v disponibles, use la degeneración del emisor de esta manera. Esta es una técnica estándar para polarizar transistores y crear fuentes actuales.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Los dos diodos se mantienen alrededor de 1.4v en la base, o 0.7v en R1. Con RE = 130ohms, eso es alrededor de 5mA. Variará ligeramente con VBE y el diodo se caerá. Cambie el valor de R1 para otras corrientes de sumidero.

R2 debe ser lo suficientemente bajo como para conducir al menos Iout / HFE con 1.9v a través de él, idealmente 5x, por lo que 5mA Iout, 100HFE, IR2 debe ser al menos 250uA, R2 = 6.2k.

Dependiendo del VCEsat del transistor, esto reducirá la corriente a aproximadamente 1v. El transistor debe ser disipado por calor para tolerar 16.3v * 5mA de disipación de potencia dentro de él.

Si lo desea, puede reemplazar los dos diodos con otra resistencia, lo que le da más flexibilidad a Vre, a costa de un poco de estabilidad térmica y HFE. Si está contento de sumir la corriente solo en el rango de 3v a 17v, entonces puede conectar la base directamente a los 3.3v, con 2.7v a través de R1, redimensionados en consecuencia.

    
respondido por el Neil_UK
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Sí, puedes hacer eso, incluso puedes comprar transistores con hFE más definidos. Por ejemplo, se garantiza que el 2SC1815Y tiene un hFE dentro de un rango de 2: 1 (120 ~ 240). Puede variar otros 2: 1 de -25 ° C a 100 ° C, por lo que es un rango total de 4: 1, más quizás un 50% para la variación de Vce. En SMT, el BCX70x está aún más especificado (< 2: 1 a 2mA).

En general, está mal visto por gente que nunca ha hecho los cálculos, pero funcionará si no eres tan exigente (5-6: 1). Esperar un montón de clucking Este método horrible de polarizar transistores se ha utilizado en la electrónica de consumo en el pasado muchas veces.

El diodo regulador JFET probablemente no funcionará porque el 1.2V es demasiado bajo para que se regule bien.

El uso de un transistor dual (p. ej., MBT3904 ) con el siguiente circuito le ofrece mucho mejor control Es mejor usar un doble para que realicen un seguimiento térmico. La corriente probablemente cambiará entre un 10 y un 15% de temperatura (simúllala si te importa) Hice lo siguiente para 2mA nominal. El autocalentamiento hará que la corriente aumente algo con el tiempo, dependiendo del voltaje, pero aún así debería ser bastante bueno.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
respondido por el Spehro Pefhany
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El J505 todavía está disponible, creo aquí; Enlace a RS . Es un dispositivo JFET con puerta conectada a una fuente como esta: -

YtieneunarespuestaVIcomoesta:-

Deacuerdoconlahojadedatos,normalmenteconsume1mAyfuncionaenunrangodevoltajesdeaproximadamente1,2voltios:-

Hasta 100V

    
respondido por el Andy aka

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