Ayuda a entender este circuito de transistor de iluminación LED

Simulé este circuito a partir de un diseño de referencia, pero no estoy completamente seguro de cómo funciona o cómo diseñarías tal cosa. En la simulación, parece que está diseñado para mantener la corriente a través de D1 constante a alrededor de 5 mA a pesar de tener un rango de voltaje de entrada de hasta 25V.

Veo que el voltaje de la puerta para M1 se mantiene a aproximadamente 1.6V, y el voltaje base para el BJT aumenta a medida que aumenta el voltaje de entrada. Entonces, a medida que el voltaje aumenta, la corriente a través del BJT aumenta, por lo que actúa como una impedancia ajustable allí, supongo que para mantener constante el voltaje de la puerta. ¿Está bien?

¿Es este el tipo de cosas que simplemente haces en especia o es algún tipo de circuito espejo actual que está bien definido en alguna parte y simplemente no lo reconozco?

Este circuito está diseñado para proporcionar una corriente constante al LED independiente de la tensión de alimentación.

El MOSFET se enciende por el voltaje en el colector de Q1. Tan pronto como la corriente a través de R1 (que es lo mismo que a través del LED) da como resultado una caída de aproximadamente 0.6V, Q1 comenzará a encenderse y desviar la corriente a través de R2.

Esto reducirá el voltaje en la puerta M1 para controlar la corriente a través de M1 y el LED.

La retroalimentación negativa estabilizará la corriente a través de D1, M1 y R1 a aproximadamente 5 mA, ya que dará como resultado 0.6V en la base Q1.

La corriente variará levemente a medida que varía el voltaje de suministro, pero mucho menos que simplemente usar una resistencia.

También varían con la temperatura ya que el Vbe del transistor tendrá un coeficiente de temperatura de ~ 2.2mV / deg.

Se puede usar el mismo circuito donde M1 es un BJT (como 2n2222) en lugar de un MOSFET. El valor de R2 será más crítico ya que el transistor requerirá algo de corriente base del R2.

Cabe señalar que este no es el circuito más simple para una fuente de corriente. La conducción de un LED con corriente de 5 mA se puede hacer con un solo transistor:

Además de ser más simple, este esquema tiene la ventaja de que el valor de la corriente depende del voltaje zener (con una tolerancia del 2 al 5% comúnmente disponible) en lugar de Vbeque puede variar hasta un 20% de un transistor a otro. También hay un diodo adicional Dpara la compensación de temperatura, pero se puede dejar fuera para dispositivos que no tienen requisitos de alta precisión o están destinados a ser utilizados en interiores.

El esquema que ha encontrado es más adecuado para aplicaciones de alta corriente. Debido a que la corriente a través de la carga es decidida por Vbeof Q1y R1, y la corriente a través Q1es pequeña, puede alcanzar altas corrientes de carga sin ningún calor significativo (y deriva de parámetros relacionados) Q1.

Sin embargo, para la aplicación de 5 mA, es un desperdicio de N-MOS perfectamente bueno.