Ajuda para entender este circuito de transistor de iluminação LED

Simulei esse circuito a partir de um design de referência, mas não tenho muita certeza de como ele está funcionando ou como você projetaria uma coisa dessas. Em simulação, parece que ele foi projetado para manter a corrente através de D1 constante em torno de 5mA, apesar de ter uma faixa de tensão de entrada de até 25V.

Vejo que a tensão do portão para M1 é mantida em cerca de 1,6V, e a tensão básica do BJT aumenta à medida que a tensão de entrada aumenta. Então, quando a tensão aumenta, a corrente através do BJT aumenta, agindo como uma impedância ajustável, acho que isso mantém a tensão da porta constante. Isso está certo?

Esse é o tipo de coisa que você faz no tempero ou é algum tipo de circuito de espelho atual que está bem definido em algum lugar e eu simplesmente não o reconheço?

Este circuito foi projetado para fornecer uma corrente constante ao LED, independentemente da tensão de alimentação.

O MOSFET é ativado pela tensão no coletor de Q1. Assim que a corrente através de R1 (que é a mesma que através do LED) resultar em uma queda de cerca de 0,6V, Q1 começará a ligar e desviar a corrente através de R2.

Isso reduzirá a tensão na porta M1 para controlar a corrente através de M1 e do LED.

O feedback negativo estabilizará a corrente através de D1, M1 e R1 em cerca de 5mA, pois isso resultará em 0,6V na base Q1.

A corrente varia um pouco, pois a tensão de alimentação varia, mas muito menos do que apenas o uso de um resistor.

Também varie com a temperatura, pois o Vbe do transistor terá um coeficiente de temperatura de ~ 2.2mV / deg.

O mesmo circuito pode ser usado onde M1 é um BJT (como 2n2222) em vez de um MOSFET. O valor de R2 será mais crítico, pois o transistor exigirá alguma corrente básica do R2.

Note-se que este não é o circuito mais simples para uma fonte de corrente. A condução de um LED com corrente de 5mA pode ser feita com um único transistor:

Além de ser mais simples, esse esquema tem a vantagem de o valor da corrente ser dependente da tensão do zener (com tolerância de 2 a 5% geralmente disponível), em vez de Vbevariar de 20% de um transistor para o outro. Há também um diodo extra Dpara compensação de temperatura, mas pode ser deixado de fora para dispositivos que não possuem requisitos de alta precisão ou que devem ser usados ​​em ambientes fechados.

O esquema que você encontrou é mais adequado para aplicativos de alta corrente. Porque a corrente através da carga é decidido pelo Vbede Q1e R1, e através da corrente Q1é pequeno, você pode conseguir altas correntes de carga sem qualquer calor significativa (e deriva parâmetro relacionado) em Q1.

Para aplicação de 5mA, no entanto, é um desperdício de N-MOS perfeitamente bom.