帮助了解这个LED照明晶体管电路

电器工程 引领 晶体管 场效应管 电路分析 bjt
2022-01-06 19:03:41

我从参考设计中模拟了这个电路,但我不完全确定它是如何工作的,或者你将如何设计这样的东西。在模拟中,尽管输入电压范围高达 25V,但它似乎旨在将通过 D1 的电流保持在 5mA 左右。

我看到 M1 的栅极电压保持在 1.6V 左右,BJT 的基极电压随着输入电压的升高而升高。因此,随着电压升高,通过 BJT 的电流增加,因此它就像一个可调节的阻抗,我猜想保持栅极电压恒定。那正确吗?

这是你在香料中做的那种事情,还是某种电流镜电路在某处定义明确而我只是不认识它?

在此处输入图像描述

2个回答

该电路旨在为 LED 提供与电源电压无关的恒定电流。

MOSFET 由 Q1 集电极上的电压导通。一旦通过 R1 的电流(与通过 LED 相同)导致约 0.6V 的压降,Q1 将开始开启并转移通过 R2 的电流。

这将降低 M1 栅极的电压,以控制通过 M1 和 LED 的电流。

负反馈将通过 D1、M1 和 R1 的电流稳定在约 5mA,因为这将导致 Q1 基极电压为 0.6V。

随着电源电压的变化,电流会略有变化,但远小于仅使用电阻器。

也随温度变化,因为晶体管的 Vbe 将具有 ~2.2mV/deg 温度系数。

在 M1 是 BJT(例如 2n2222)而不是 MOSFET 的情况下,可以使用相同的电路。R2 的值将更为关键,因为晶体管需要来自 R2 的一些基极电流。

应该注意的是,这不是电流源最简单的电路。可以使用单个晶体管来驱动具有 5mA 电流的 LED:

在此处输入图像描述

除了更简单之外,该原理图还具有电流值取决于齐纳电压(通常有 2-5% 的容差)的优点,而不是Vbe一个晶体管到另一个晶体管的变化幅度高达 20%。还有一个额外的二极管D用于温度补偿,但对于精度要求不高或打算在室内使用的设备,可以省略它。

您发现的原理图更适合大电流应用。因为通过负载的电流由 和 决定VbeQ1并且R1通过的电流Q1很小,所以可以实现高负载电流,而不会产生明显的热量(和相关参数漂移)Q1

然而,对于 5mA 的应用,它浪费了非常好的 N-MOS。