¿Este controlador de fuente de corriente lineal entrega una corriente constante?

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Estaba leyendo en LED diseños de controladores , y tengo una pregunta sobre el controlador de fuente de corriente lineal. En el siguiente circuito, ¿se apagará 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 están controlados por el mismo voltaje Vcc, supongo que Q2 es un MOSFET de canal N (y no un transistor). Y puedo ver cuando Q1 está activado, Q2 se apaga porque el voltaje en el nodo entre R1, Q1 y Q2 sería ~ 0V (GND).

Sin embargo, no hay ninguna mención de este efecto secundario. Idealmente, el circuito regula la corriente en sí mismo sin apagar el LED.

¿Mi suposición es falsa y este circuito funciona como una fuente de corriente constante?

    
pregunta Adam Lee

2 respuestas

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Tanto Q1 como Q2 son transistores BJT. Eso está indicado enteramente por la forma del símbolo. Además, son transistores BJT tipo NPN.

Los transistores BJT tienen este aspecto:

Los

MOSFETsevenasí:

Este circuito limita a una corriente específica solo si el valor de R2 se elige correctamente para corresponder a esa corriente. Desea que el voltaje en R2 sea igual a aproximadamente 0.7V cuando la corriente alcance su máximo especificado. Cuando el voltaje a través de R2 alcance 0.7V, Q1 comenzará a conducir a través de su colector y emisor. Eso hará que la tensión en la base de Q2 sea más baja, lo que reducirá efectivamente la corriente a través de Q2. Cuanto más conduzca el Q1, menos conducirá el 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 menos.

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 debería ser: $$ R_ {2} = \ frac {V_ {R2}} {I_ {R2}} = \ frac {0.7V} {0.05A} = 14 \ Omega $$

El valor mágico de 0.7V se usa porque es aproximadamente el voltaje que la unión del emisor de base comienza a conducir en la mayoría de los transistores BJT. Cuando el emisor de base comienza a conducir, permite proporcionalmente más corriente a través del emisor-colector.

    
respondido por el Dan Laks
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Q1 absorbe suficiente corriente de base (proveniente de R1) de Q2 para mantener el emisor a aproximadamente 0.6V más alto que 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 que el LED esté completamente encendido. Si el valor de R2 se elige demasiado bajo, entonces Q1 no podrá desviar la corriente base también, y no se regulará muy bien.

Si asume que Vbe de Q1 es 0.6V-0.7V (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 ~ 0.65V / R2

Es fácil simular esto con el simulador aquí:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Comopuedever,unavezquelatensióndealimentaciónsuperalos2,5o3V,lacorrienteesbastanteconstante.SepodríanhacergráficossimilaresparalacaídadevoltajedelLEDyparalatemperatura,yveríaquelacorrientees"bastante" constante, no según los estándares de instrumentación, pero visualmente (brillo del LED) es bastante decente, especialmente para un circuito tan simple, y la corriente está cerca del 0.65V / 50R = 13mA previsto.

    
respondido por el Spehro Pefhany

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