Giúp hiểu mạch bóng bán dẫn LED này

Tôi đã mô phỏng mạch này từ một thiết kế tham chiếu nhưng tôi không hoàn toàn chắc chắn nó hoạt động như thế nào hoặc bạn sẽ thiết kế một thứ như thế nào. Trong mô phỏng, có vẻ như nó được thiết kế để giữ dòng điện qua D1 không đổi ở khoảng 5mA mặc dù có dải điện áp đầu vào lên đến 25V.

Tôi thấy điện áp cổng cho M1 được giữ ở mức khoảng 1.6V và điện áp cơ sở cho BJT tăng khi điện áp đầu vào tăng. Vì vậy, khi điện áp tăng dòng điện qua BJT tăng, do đó, nó hoạt động như một trở kháng có thể điều chỉnh ở đó tôi đoán giữ điện áp cổng không đổi. Có đúng không?

Đây có phải là thứ bạn chỉ làm trong gia vị hay là một loại mạch gương hiện tại được xác định rõ ở đâu đó và tôi không nhận ra nó?

Mạch này được thiết kế để cung cấp dòng điện không đổi cho đèn LED độc lập với điện áp cung cấp.

MOSFET được bật bằng điện áp tại bộ thu của Q1. Ngay khi dòng điện qua R 1 (giống như qua đèn LED) dẫn đến giảm khoảng 0,6V, Q1 sẽ bắt đầu bật và chuyển hướng dòng điện qua R2.

Điều này sau đó sẽ giảm điện áp ở cổng M1 để điều khiển dòng điện qua M1 và đèn LED.

Phản hồi tiêu cực sẽ ổn định dòng điện qua D1, M1 và R1 ở khoảng 5mA vì điều đó sẽ dẫn đến 0,6V tại cơ sở Q1.

Dòng điện sẽ thay đổi một chút khi điện áp cung cấp thay đổi nhưng ít hơn nhiều so với chỉ sử dụng một điện trở.

Cũng thay đổi theo nhiệt độ vì Vbe của bóng bán dẫn sẽ có hệ số nhiệt độ ~ 2.2mV / độ.

Mạch tương tự có thể được sử dụng trong đó M1 là một BJT (chẳng hạn như 2n2222) chứ không phải là MOSFET. Giá trị của R2 sẽ quan trọng hơn vì bóng bán dẫn sẽ yêu cầu một số dòng cơ sở từ R2.

Cần lưu ý rằng đây không phải là mạch đơn giản nhất cho một nguồn hiện tại. Điều khiển một đèn LED với dòng điện 5mA có thể được thực hiện với một bóng bán dẫn duy nhất:

Bên cạnh việc đơn giản hơn, sơ đồ này có lợi thế là giá trị hiện tại phụ thuộc vào điện áp zener (với dung sai 2-5% thường có) thay vì Vbecó thể thay đổi 20% từ bóng bán dẫn này sang bóng bán dẫn khác. Ngoài ra còn có một diode bổ sung Dđể bù nhiệt độ, nhưng nó có thể bị bỏ qua cho các thiết bị không có yêu cầu độ chính xác cao hoặc dự định sẽ được sử dụng trong nhà.

Các sơ đồ bạn tìm thấy phù hợp hơn cho các ứng dụng hiện tại cao. Bởi vì hiện tại máng tải được quyết định bởi Vbecác Q1và R1, và thông qua hiện tại Q1là nhỏ, bạn có thể đạt được dòng tải cao mà không cần bất kỳ nhiệt đáng kể (và tham số trôi dạt liên quan) trong Q1.

Tuy nhiên, đối với ứng dụng 5mA, thật lãng phí N-MOS hoàn toàn tốt.