¿Cómo calcular estos dos transistores del circuito de fuente de corriente constante?

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Encontré una calculadora de fuente actual constante en el sitio web de Electronic Product: ingrese la descripción del enlace aquí

Por ejemplo, para una entrada de 13.5 V, salida de 300 mA, salen los siguientes parámetros:

R1: 4.5 ohm
R2:  45 ohm
R3: 382 ohm

Puse el circuito en LTSpice con los valores anteriores y configuré 2N2907 para Q1 y Q2, una resistencia de carga de 10Ohm y luego medí la corriente en cada nodo:

I1:     247 mA
Iout:   245 mA
IB-Q1:  1.6 mA

I2:    27.5 mA
I3:    29.1 mA
IB-Q2:  119 uA

¿Cómo puedo calcular la corriente a través de cada componente manualmente?

    
pregunta user97662

2 respuestas

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Con R2, Q2 y R3, establece la base de Q2 y Q1 al nivel de UR3, llamémoslo IReg de conducción de ruta de regulación. La corriente que fluye en este camino es

\ $ IReg = (E1-0.7V) / (R2 + R3) = ~ 29.97mA \ $

Al elegir la relación entre R1 y R2, define la relación entre la corriente a través de Q1 y Q2, ya que las dos bases están fijas al mismo nivel de voltaje. Cuando intenta extraer más corriente en IOut, la mayor caída de voltaje en R1 provocará una menor caída de voltaje en la base del colector en Q1 y, por lo tanto, regulará la corriente a

\ $ IOut = IReg * R1 / R2 = 299.7mA \ $

Como se indica correctamente en el comentario, si el cálculo tiene que ser preciso, uno tiene que tomar en cuenta la corriente de base de Q1 que adicionalmente fluirá a través de R3.

    
respondido por el Humpawumpa
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Si vuelves a dibujar ese circuito, se puede ver que en realidad es un espejo de corriente PNP con R3 (y Vbat) configurando la corriente:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Por lo general, R1 y R2 tendrán el mismo valor y Q1 y Q2 también deberían ser idénticos, luego puede determinar la corriente de colector de Q2. Entonces Iout tendrá un valor similar (en primer orden, ignorando los efectos secundarios como el efecto Temprano).

La respuesta de Humpawumpa muestra cómo calcular la corriente, por lo que no es necesario repetirla aquí.

Llamar a esto una fuente de corriente constante es estirar un poco la verdad, la corriente depende del valor de R2, R3 y Vbat, también un poco en la temperatura (Vbe cambiará por encima de la temperatura). Pero si Vbat y R3 tienen un valor suficientemente alto, entonces las variaciones del transistor serán menos relevantes y la corriente será bastante constante. Este circuito puede ser lo suficientemente bueno como para sesgar la etapa de entrada de un amplificador de audio, por ejemplo.

    
respondido por el Bimpelrekkie

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