Un circuito depende de los valores de los componentes, por lo que realmente deberías haberlos hecho realistas. Su circuito no puede entregar 4 A en la salida, ya que R2 y R3 tienen valores demasiado altos. Necesitaría más de 80 kV (80000 voltios) para hacer que 4A fluyan a través de resistencias de 10 k. Así que supongo que R2 y R3 tienen un valor de unos pocos ohmios, lo que debería ser más realista.
(1) ¿funcionará en hardware como se espera (funciona en simulación)?
Teóricamente sí, pero será extremadamente ineficiente, ya que simplemente estás "quemando" cualquier exceso de corriente a través de M1 y las resistencias. A 4 A, esto se pondrá muy caliente, especialmente cuando no hay carga. Lo cual es una tontería y no es necesario, ya que hay soluciones mucho mejores disponibles.
Este circuito es como conducir un automóvil a toda velocidad todo el tiempo y controlar la velocidad con los frenos. ¿Cuánto durarán esos frenos? ¿Cuál será el consumo de combustible? Malo!
(2) ¿Qué tan estable / confiable es este diseño?
No me atrevo a decir que es muy poco convencional. Como es una solución ineficiente, los componentes se calientan, los componentes en caliente significan una menor confiabilidad.
(3) ¿quizás hay mejores soluciones para un problema (como ICs o módulos baratos)?
Sí, debería haber convertidores de conmutación DCDC (Buck) que puedan ajustarse a sus requisitos.
(4) ¿cómo suelen los ingenieros resolver tales tareas (es decir, la estabilización / regulación de voltaje en alta corriente)?
Al utilizar un convertidor Buck . Aconsejo que no intente crear su propio diseño de componente (en la PCB) y la elección del componente es algo crítica. Aconsejo obtener un modulo. Aquí hay una basado en el XL4005 que debe adaptarse a sus necesidades. El XL4005 puede funcionar con solo una diferencia de voltaje de 0,6 V. Es barato y fácil de usar. No olvide ajustar el voltaje de salida a 5 V antes de conectar cualquier cosa a la salida. El pequeño tornillo en la recortadora azul establece el voltaje.
En general, es una pérdida de tiempo "diseñar" algo como esto en un simulador, ya que yo (tener 30 años de experiencia con simuladores de circuitos) puede hacer que "casi cualquier cosa" suceda en un simulador. Me refiero a hacer circuitos que nunca funcionarán en el mundo real.
Un simulador es una herramienta que debe usarse para confirmar lo que diseña un diseñador de circuitos. Sin el conocimiento suficiente de los circuitos, el resultado / comportamiento de un simulador puede enviarte a una dirección completamente errónea / poco realista.
