Solicitud de revisión de fuente actual / limitador actual de MOSFET

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Necesito una corriente pequeña (algo) independiente de voltaje (aproximadamente 10 mA), con un rango de voltaje de 3-30V. Se me ocurrió el siguiente circuito.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Dibujé la resistencia U / I característica en la característica Id-Vgs del MOSFET:

La idea es que el circuito se detendrá en la intersección de ambas características.

El MOSFET es un tipo de canal N de modo de agotamiento. Circuitlab no parece tener símbolos distintivos para el modo de mejora y agotamiento.

Elijo un tipo que puede manejar más de 1W de potencia para mantenerse alejado de los límites de SOA.

Soy consciente de que existe una solución similar para los JFET, pero no pude encontrar un tipo de JFET que pueda manejar el requisito de voltaje. También sé que existen dispositivos similares con JFET como componentes discretos (diodos de corriente constante), pero estos son bastante caros ($ 5 o más. El objetivo es mantener el recuento de componentes y el precio bajo. Una fuente de Widlar no es una opción, ya que necesita una referencia actual, que no está disponible.

La constancia de la corriente es un problema menor, está destinada a limitar la corriente de un voltaje desconocido, suministrada a una resistencia baja (20-50 ohmios), 10 a 20 mA está bien. Tampoco los tiempos de respuesta son muy importantes.

No me siento realmente cómodo trabajando en el extremo inferior de la característica. ¿Alguien ve un problema con esta configuración, algo que pasé por alto, problemas de estabilidad térmica y quizás puntos de mejora? ¿Quizás confío demasiado en la constancia del rendimiento de los dispositivos individuales?

    
pregunta Bart

2 respuestas

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Se puede usar una fuente de corriente de transistor bipolar para su aplicación. Este aún se regula (apenas) con Vin2 = 3v, pero desperdicia casi 3mA cuando Vin2 = 30v:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Este es un regulador de corriente de lado bajo que usa transistores de silicio NPN genéricos. R3 determina el punto de ajuste de regulación de corriente. Alrededor de 10 mA que fluyen a través de R3 generan suficiente voltaje para encender Q3, que comienza a regular la corriente. Este circuito tiene una carga de voltaje de algo más que un voltio, mejor que un MOSfet. Q2 disipa algo de calor. Un 2N3904 genérico se calentará con 10 mA, un poco demasiado caliente con 20 mA. Para más de 10 mA, sustituya por Q2 algo más fuerte, como MJE181, que puede disipar el calor más fácilmente.

    
respondido por el glen_geek
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El objetivo es mantener el recuento de componentes y el precio bajo

Teniendo en cuenta sus otras limitaciones, es difícil superar solo un MOSFET de modo de agotamiento y una resistencia. (Veo de dónde viene, apartando los JFET.) Supongo que está pensando en esto:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

No puedo decir de tu escritura qué tan repetible necesitas para hacer esto, sin embargo. El valor de \ $ V_ {GS \ left (off \ right)} \ $ no es tan preciso. Así que es posible que necesites un potenciómetro allí. Lo que aumenta el precio, el tamaño físico, etc. O simplemente puede seleccionar partes, supongo, y trabajar de esa manera.

Por ejemplo, las especificaciones de Supertex DN3525 \ $ V_ {GS \ left (off \ right)} \ $ en cualquier lugar desde \ $ - 1.5 \: \ textrm {V} \ $ a \ $ - 3.5 \: \ textrm { V} \ $, con \ $ V_ {DS} = 15 \: \ textrm {V} \ $ y \ $ I_D = 1.0 \: \ textrm {mA} \ $. ¿Será lo suficientemente repetible sin seleccionar partes o seleccionar el valor del resistor?

  

Soy consciente de que existe una solución similar para los JFET, pero no pude   encuentre un tipo JFET que pueda manejar el requisito de voltaje.

Podría usar esta topología para cubrir esa preocupación:

simular este circuito

Sin embargo, con los dispositivos que se muestran, es posible que necesite más espacio que solo \ $ 3 \: \ textrm {V} \ $.

Sé que el enfoque de la línea de carga parece llevarte allí. ¿Pero no es la variabilidad bastante significativa? ¿O crees que es lo suficientemente bueno?

    
respondido por el jonk

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