Стабилизатор тока на полевом транзисторе

В статье расскажу, как сделать простой стабилизатор тока для светодиодов на полевом транзисторе.

Описание задумки.

Задолго до разработки фонарика на ATtiny13 мне уже доводилось работать со сверх-яркими светодиодами. И что могу сказать. Редкий радиолюбитель жаждет чтобы светодиоды перегорали, как можно чаще! :). Особенно мощные и дорогие. Вот и мне этого не хотелось и решил взяться за разработку стабилизатора тока.

Немного теории.

Мне часто задают один и тот же вопрос, мол почему именно стабилизатор тока лучше для светодиодов, а не стабилизатор напряжения. Ответ простой, но он многим не нравиться. Постараюсь пояснить на вольт-амперной характеристики(ВАХ) SMD светодиода типоразмера 3528, рисунок 1.

Рисунок 1 – Вольт-амперная характеристика(ВАХ) SMD светодиода типоразмера 3528 при 25⁰С.

Ось У – ток через светодиод.

Ось Х – падение напряжения на светодиоде.

Теперь внимание! Заявленный производителем ток для данного светодиода равен 20мА. Смотрим на рисунок и видим, что ток 20 мА приблизительно соответствует напряжению на светодиоде 3,4В. Если поднять напряжение на светодиоде до 3,5В, а это всего лишь на 0,1В больше чем его типовое напряжение, то ток увеличиться до 50мА, а это в 2,5 раза больше чем его заявленный ток. Если всё перевести в процентное соотношение, то получиться что ток возрастает в 2,5 раза, при увеличении напряжения всего лишь на 3%(округлил). Вот почему стабилизатор напряжения должен быть практически идеальным!

Теперь рассмотрим стабилизатор тока. Если стабилизировать ток 20мА, то увеличение тока на 3% даст результат – 20,6мА. Согласитесь, что это совсем другой результат и он куда лучше предыдущего!

Иногда мне пытаются доказать, что последовательное соединение светодиодов + стабилизатор напряжения лучше, чем параллельное + стабилизатор тока. Это, конечно, тема для отдельной статьи, но хочу тут немного пояснить, что параллельное соединение однозначно выигрывает.

Для примера возьмём пять светодиодов 20мА, 3,4В и соединим их последовательно и параллельно. При последовательном соединении если один светодиод перегорает и остаётся замкнутым, а такое бывает и часто, напряжение 17В(3,4В*5шт) делится между оставшимися четырьмя светодиодами в равных пропорциях (предположим что так). Получается, что падение напряжение на каждом светодиоде будет — 4,25В (17В/4шт). Ток при этом возрастает до неимоверных значений, а это приводит к последовательному перегоранию оставшихся светодиодов или части из них.

При параллельном соединении и стабилизации тока в 100мА(20мА*5шт) перегорание светодиода приведёт к увеличению тока на оставшихся всего на 5мА(20мА/4шт). Или по-другому: 100мА/4шт = 25мА – ток на каждом светодиоде. Разница очевидна! В этой статье не буду больше приводить плюсы и минусы каждого из решений, статья совсем о другом. Надеюсь пример был понятным. Мой личный выбор всегда на стороне параллельного соединения светодиодов и стабилизатора тока для них. Если и ваш тоже, то читайте дальше, как сделать несложный стабилизатор тока для светодиодов.

О схеме.

Принципиальная схема стабилизатора тока на полевом транзисторе показана на рисунке 2.

Рисунок 2.

Резистор R1 нужен для того чтобы транзистор VT2 открывался. Стабилитрон VD1 защищает затвор от перенапряжения, для транзистора P0903BDG максимальное напряжение затвор-сток – 20В. Если у вас другой транзистор, то информацию на него смотрите в даташите. Параметр этот называется Gate-Source Voltage. Если напряжение питание значительно меньше максимального напряжения затвор-сток, то можно вообще стабилитрон не ставить. Резисторы R2-R6 выполняют роль шунта. На схему добавил их побольше чтобы можно было удобно подобрать нужный номинал.

Схема работает следующим образом. В начальный момент времени транзистор VT2 открыт, ток протекает через светодиоды и шунт из резисторов R2-R6, транзистор VT1 закрыт. При протекании тока через шунт на нём падает определённое напряжение и если оно равняется напряжению открытия транзистора VT1, то он открывается и «садит» затвор транзистора VT2 на минус питания, транзистор VT2 закрывается и ток через светодиоды и шунт начинает снижаться. При снижении тока через светодиоды будет снижаться падение напряжение и на шунте, как только напряжение станет меньше чем нужно для открытия транзистора VT1, он закроется и «освободит» затвор транзистора VT2. Транзистор VT2 снова откроется и ток устремиться к светодиодам и шунту. Дальше все повторяется по кругу.

Настройка.

Настройка схемы заключается в определении необходимого тока для светодиодов и подбору номиналов резисторов шунта. Приблизительно считаю, что падение напряжение на шунте должно быть около 0,5В. Этого напряжения достаточно для открытия транзистора VT1. Хотя по даташиту напряжение база-эмиттер для транзистора BC846 – 0,66В, для отечественных – 0,7В.

В качестве примера рассчитаю для вас номиналы резисторов шунта на ток 170мА.

Сопротивление шунта(Ом) = падение напряжение на шунте(В) / ток через шунт (А), получается: Сопротивление шунта = 0,5В / 0,17А = 2,94 Ом. Полученный результат округляю до 3 Ом. Из стандартного ряда можно взять два резистора номиналом 1 Ом и 2 Ом и впаять их на плату, как R2, R3. Резисторы R4-R6 при этом исключаются из схемы.

Дальше нужно проверить какой ток стабилизирует стабилизатор. Для проверки потребуется амперметр или миллиамперметр. Прибор нужно подключить в разрыв любого из проводов питания, подать питающее напряжение, оно, кстати, должно быть больше чем типовое питание светодиодов. Лучше использовать источник питания с возможностью регулировки выходного напряжения. Подключаем, регулируем, смотрим.

В определённый момент времени ток через стабилизатор перестанет меняться – это и будет током стабилизации. Дальнейшее увеличение напряжения ничего не изменит, разве что добавит разогрев транзистора VT2. Нужно понимать, что всё избыточное напряжение будет выделяться на транзисторе VT2 в качестве тепла. Если ток стабилизации получился таким какой нужен значит подбор шунта закончен, если же ток отличается от нужного значения в большую сторону – увеличиваем сопротивление шунта, в меньшую – уменьшаем.

О печатной плате.

Печатную плату разрабатывал под SMD компоненты в программе P-CAD 2006. Размеры платы – 37×18мм, рисунок 3. Вы можете разработать свою печатную плату и прислать мне файл для размещения на сайте.

Рисунок 3.

О деталях.

Перечень деталей, необходимых для сборки стабилизатора тока, свёл в таблицу 1.

Таблица1 – перечень компонентов.

Позиционное обозначение	Наименование	Аналог/замена
R1	Резистор 10к.	SMD типоразмер 0805
R2-R6	Резисторы шунта.	SMD типоразмер 1206
VD1	Стабилитрон 9,1В.	Корпус SOD80
VT1	Транзистор биполярный BC846. Структура – n-p-n.	Корпус SOT23.
VT2	Транзистор полевой P0903BDG. Структура — n-канальный.	Корпус DPAK

Резюмирую. Во всех моих разработках со светодиодами обязательно есть стабилизатор тока. Он или простой, как в тот, что описан в статье или на операционном усилителе. Светодиоды обычно подключаю параллельно или последовательно-параллельно, всё зависит от конкретной задачи. В этой же статье рассказал, как сделать несложный стабилизатор тока для светодиодов на полевом транзисторе. Постарался объяснить, чем отличается стабилизатор напряжения от стабилизатора тока для светодиодов и что лучше.

Надеюсь у меня получилось. Привёл принципиальную схему стабилизатора тока и печатную плату. Все файлы можно скачать с сайта. Приятных разработок!

Ну и фото напоследок.

BC846 datasheet.

P0903BDG datasheet.

Архив с проектом.

Регулятор тока на полевых транзисторах

Устройство представляет собой бесконтактный прерыватель тока в нагрузке, питающейся напряжением V, при токе не более 10А. Схема отличается точным равенством интервалов выключенного и включенного состояния нагрузки. Представлена схема рис. Конечно, можно было источник управляющих импульсов сделать на основе мультивибратора на логических элементах, например, микросхемы КЛА7, но в таком случае, чтобы обеспечить симметричность выходных импульсов потребуется еще одна микросхема D триггер или счетчик. В данном же случае, в одной микросхеме есть как мультивибратор, так и счетчик. К тому же, счетчик разрядный, поэтому мультивибратор может работать на значительно более высокой частоте, чем частота прерывания нагрузки, что благоприятно сказывается на стабильности частоты заданной RC-цепью.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Стабилизаторы тока
• :: МОЩНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ ::. Схема стабилизатор тока на полевом транзисторе
• На сайте радиочипи представлены принципиальные схемы сабвуферов, собранные своими руками
• Стабилизатор напряжения на полевом транзисторе — схемотехника
• Please turn JavaScript on and reload the page.
• 3. 06. Источники тока на ПТ с p-n — переходом
• Простейший стабилизатор постоянного тока

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Регулятор мощности (Диммер) на 120 Ампер Своими руками очень простой……..

Стабилизаторы тока

Полупроводниковый прибор, о котором пойдет речь, предназначен для стабилизации тока на требуемом уровне, обладает низкой стоимостью и дает возможность упростить разработку схем многих электронных приборов. Попытаюсь немного восполнить недостаток информации о простых схемотехнических решениях стабилизаторов постоянного тока. Идеальный источник тока обладает бесконечно большим ЭДС и бесконечно большим внутренним сопротивлением, что позволяет получить требуемый ток в цепи независящий от сопротивления нагрузки.

Рассмотрение теоретических допущений о параметрах источника тока помогает понять определение идеального источника тока. Ток, создаваемый идеальным источником тока остается постоянным при изменении сопротивления нагрузки от короткого замыкания до бесконечности. Для поддержания величины тока неизменной значение ЭДС меняется от величины не равной нулю до бесконечности.

Свойство источника тока, позволяющее получить стабильное значение тока: при изменении сопротивления нагрузки изменяется ЭДС источника тока таким образом, что значение тока остается постоянным. Реальные источники тока поддерживают ток на требуемом уровне в ограниченный диапазон напряжения, создаваемого на нагрузке и ограниченном сопротивление нагрузки.

Идеальный источник рассматривается, а реальный источник тока может работать при нулевом сопротивлении нагрузки. Режим замыкания выхода источника тока не является исключением или трудно реализуемой функцией источника тока, это один из режимов работы, в который может безболезненно перейти прибор при случайном замыкании выхода и перейти на режим работы с сопротивлением нагрузки более нуля.

Реальный источник тока используется совместно с источником напряжения. Сеть вольт 50 Гц, лабораторный блок питания, аккумулятор, бензиновый генератор, солнечная батарея — источники напряжения, поставляющие электроэнергию потребителю. Последовательно с одним из них включается стабилизатор тока. Выход такого прибора рассматривается как источник тока.

Простейший стабилизатор тока представляет собой двухвыводной компонент, ограничивающий протекающий через него ток величиной и точностью соответствующей данным фирмы изготовителя. Такой полупроводниковый прибор в большинстве случаев имеет корпус, напоминающий диод малой мощности. Благодаря внешнему сходству и наличию всего двух выводов компоненты этого класса часто упоминаются в литературе как диодные стабилизаторы тока.

Внутренняя схема не содержит диодов, такое название закрепилось только благодаря внешнему сходству. Применение диодных стабилизаторов тока упрощает электрические схемы и снижает стоимость приборов. Один полупроводник этого класса в зависимости от типа обеспечивает стабилизацию тока на уровне от 0,22 до 30 миллиампер. Наименования этих полупроводниковых приборов по ГОСТу и схемного обозначения найти не удалось. В схемах статьи пришлось применить обозначение обычного диода.

При включении в цепь питания светодиода диодный стабилизатор обеспечивает требуемый режим и надежную работу. Одна из особенностей диодного стабилизатора тока — работа в диапазоне напряжений от 1,8 до вольт позволяющая защитить светодиод от выхода из строя при воздействии импульсных и длительных изменений напряжения.

Яркость и оттенок свечения светодиода зависят от протекающего тока. Один диодный стабилизатор тока может обеспечить режим работы нескольких последовательно включенных светодиодов, как показано на схеме.

Эту схему легко преобразовать в зависимости от светодиодов и напряжения питания. Один или несколько параллельно включенных диодных стабилизаторов тока в цепь светодиодов зададут ток светодиодов, а количество светодиодов зависит от диапазона изменения напряжения питания.

С помощью диодных источников тока можно построить индикаторный или осветительный прибор, предназначенный для питания от постоянного напряжения.

Благодаря питанию стабильным током источник света будет иметь постоянную яркость свечения при колебаниях напряжения питания. Использование резистора в цепи светодиода индикатора напряжения питания двигателя постоянного тока станка сверловки печатных плат приводило к быстрому выходу светодиода из строя.

Применение диодного стабилизатора тока позволило получить надежную работу индикатора. Диодные стабилизаторы тока допускается включать параллельно.

Требуемый режим питания нагрузок можно получить, меняя тип или включая параллельно требуемое количество этих приборов. При питании светодиода оптопары через резистор пульсации напряжения питания схемы приводят к колебаниям яркости, накладывающимся на фронт прямоугольного импульса.

Применение диодного стабилизатора тока в цепи питания светодиода, входящего в состав оптопары, позволяет снизить искажение цифрового сигнала, передаваемого через оптопару и увеличить надежность канала информации. Применение диодного стабилизатора тока задающего режим работы стабилитрона позволяет разработать простой источник опорного напряжения.

При изменении питающего тока на 10 процентов напряжение на стабилитроне меняется на 0,2 процента, а так как ток стабилен, то величина опорного напряжения стабильна при изменении других факторов.

Влияние пульсаций питающего напряжения на выходное опорное напряжение уменьшается на децибел. Вольтамперная характеристика помогает понять работу диодного стабилизатора тока. Режим стабилизации начинается при превышении напряжения на выводах прибора около двух вольт. При напряжениях более вольт происходит пробой. Реальный ток стабилизации может отклоняться от номинального тока на величину до десяти процентов.

При изменении напряжения от 2 до вольт ток стабилизации меняется на 5 процентов. Диодные стабилизаторы тока, выпускаемые некоторыми производителями, изменяют ток стабилизации при изменении напряжения до 20 процентов. Чем выше ток стабилизации, тем больше отклонение при увеличении напряжения. Параллельное включение пяти приборов, рассчитанных на ток 2 миллиампера, позволяет получить более высокие параметры, чем у одного на 10 миллиампер.

Так как уменьшается минимальное напряжение стабилизации тока, то диапазон напряжения в котором работает стабилизатор увеличивается. Основой схемы диодного стабилизатора тока является полевой транзистор с p-n переходом. Напряжение затвор-исток определяет ток стока. При напряжении затвор-исток равному нулю ток через транзистор равен начальному току стока, который течет при напряжении между стоком и истоком более напряжения насыщения.

Поэтому для нормальной работы диодного стабилизатора тока напряжение, приложенное к выводам должно быть больше некоторого значения от 1 до 3 вольт. Полевой транзистор имеет большой разброс начального тока стока, точно эту величину предсказать нельзя. Дешевые диодные стабилизаторы тока представляют собой отобранные по току полевые транзисторы, у которых затвор соединен с истоком. При смене полярности напряжения диодный стабилизатор тока превращается в обычный диод.

Это свойство обусловлено тем, что p-n переход полевого транзистора оказывается смещенным в прямом направлении и ток течет по цепи затвор-сток. Максимальный обратный ток некоторых диодных стабилизаторов тока может достигать миллиампер. Для стабилизации токов силой 0, ампер и более применима схема, главный элемент которой мощный транзистор. Диодный стабилизатор тока стабилизирует напряжение на резисторе Ом и на базе транзистора КТ Изменение резистора R1 от 0,2 до10 Ом изменяется ток, поступающий в нагрузку.

С помощью этой схемы можно получить ток, ограниченный максимальным током транзистора или максимальным током источника питания. Применение диодного стабилизатора тока с наиболее возможным номинальным током стабилизации улучшает стабильность выходного тока схемы, но при этом нельзя забывать о минимально возможном напряжении работы диодного стабилизатора тока. Изменение резистора R1 на Ом значительно меняет величину выходного тока схемы. Этот резистор должен иметь большую мощность рассеяния тепла, изменение сопротивления из-за нагрева приведет к отклонению выходного тока от заданного значения.

Резистор R1 лучше собрать из нескольких параллельно включенных мощных резисторов. Резисторы, применённые в схеме должны иметь минимальное отклонение сопротивления при изменении температуры. При построении регулируемого источника стабильного тока или для точной настройки выходного тока резистор Ом можно заменить переменным.

Для улучшения стабильности тока транзистор КТ усиливается вторым транзистором меньшей мощности. Транзисторы соединяются по схеме составного транзистора. При использовании составного транзистора минимальное напряжение стабилизации увеличивается. Эту схему можно использовать для питания соленоидов, электромагнитов, обмоток шаговых двигателей, в гальванике, для зарядки аккумуляторов и других целей.

Транзистор обязательно устанавливается на радиатор. Конструкция прибора должна обеспечивать хороший теплоотвод. Если бюджет проекта позволяет увеличить затраты на рубля и конструкция прибора допускает увеличение площади печатной платы, то использую параллельное объединение диодных стабилизаторов тока можно улучшить параметры разрабатываемого прибора.

Соединенные параллельно 5 компонентов 1N позволят стабилизировать ток на уровне 10 миллиампер, как и компонент СDLL, но минимальное напряжение работы в случае пяти 1N составит 1,85 вольт, что важно для схем с напряжением питания 3,3 или 5 вольт.

Соединение параллельно группы стабилизаторов тока вместо одного позволяет снизить нагрев разрабатываемого прибора и отодвинуть верхнюю границу температурного диапазона. Для использования диодных стабилизаторов тока при напряжениях более напряжения пробоя последовательно включается один или несколько стабилитронов, при этом область напряжений работы диодного ограничителя тока смещается на величину стабилизации напряжения стабилитроном. Схему можно использовать для грубого определения превышения порогового значения напряжения.

Найти отечественные аналоги зарубежных диодных стабилизаторов тока не удалось. Вероятно с течением времени ситуация с отечественными диодными стабилизаторами тока изменится. Литература: Л. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. Скачать список элементов PDF.

Средний балл статьи: 4. Для добавления Вашей сборки необходима регистрация. Оставить комментарий. Обнаружен блокировщик рекламы. Сайт Паяльник существует только за счет рекламы, поэтому мы были бы Вам благодарны если Вы внесете сайт в список исключений. Как это сделать? Главная Начинающим. Призовой фонд на октябрь г. Тестер компонентов LCR-T4. Квадрокоптер Syma X Условное графическое обозначение источника тока: Рассмотрение теоретических допущений о параметрах источника тока помогает понять определение идеального источника тока.

Источник тока 0. Стабилитрон 5. Биполярный транзистор КТА. Куприянов С.

:: МОЩНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ ::. Схема стабилизатор тока на полевом транзисторе

Используя в схеме стабилизатора мощный полевой транзистор, можно собрать простой стабилизатор, тем не менее имеющий очень хорошие параметры. Он имеет в открытом состоянии сопротивление канала всего 0,02 Ома, а так-же обеспечивает ток до 30 А. Мощность, рассеиваемая транзистором, может превышать Вт. Принципиальная схема одного из вариантов такого стабилизатора приведена на рисунке, клик — для увеличения. Переменное напряжение поступает на выпрямитель и сглаживающий фильтр, и далее на сток полевого транзистора и через резистор R1 на затвор, открывая транзистор.

МОЩНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ. Регулятор напряжения и тока для зарядного устройства Электротехника, Ардуино, Наука.

На сайте радиочипи представлены принципиальные схемы сабвуферов, собранные своими руками

Новокузнецк, Кемеровская обл. Логин: Пароль Забыли? Практика Блоки питания. Исключён фрагмент. Наш журнал существует на пожертвования читателей. Полный вариант этой статьи доступен только меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа!

Стабилизатор напряжения на полевом транзисторе — схемотехника

Какими светодиодами вы чаще всего пользуетесь? Фазовый регулятор мощности на полевом транзисторе. Назад Вперед. Все обсуждения. Добавить в избранное.

Какими светодиодами вы чаще всего пользуетесь? Фазовый регулятор мощности на полевом транзисторе.

Please turn JavaScript on and reload the page.

Для того, что бы приобрести промышленный вакуумный компрессор eurovacpumps. И дело даже не в том, что он сам по себе вещь не из тех, которые используются каждый день и всеми, а в том, что большинство магазинов, в которых я его пытался найти, попросту заламывали цену такую, которая абсолютно не соответствовала его цене настоящей. Но в итоге я смог таки его найти и очень доволен тем, что купил его именно в том месте. Лучше, вероятней всего, не могло бы и быть. Стабилизатор тока на полевом транзисторе.

3.06. Источники тока на ПТ с p-n — переходом

Большинство образцов современного бытового оборудования рассчитано на качественное питание от источников с нормированными показателями действующего в сети напряжения. Однако в реальности это случается крайне редко, так что чаще всего потребителю приходится довольствоваться низким качеством питания или принимать специальные меры по его стабилизации. Один из возможных выходов из создавшегося положения — использование схемы стабилизатора напряжения на полевом транзисторе. Благодаря применению этого полупроводникового элемента удаётся обеспечить стабилизирующие функции источника питания, а также уберечь от повреждений подключённые к нему бытовые приборы. Принцип работы такого устройства основывается на следующих фундаментальных положениях:. Дополнительная информация. Эти девиации электрических параметров, помимо плохого качества самого питания, могут быть связаны с колебаниями окружающей температуры или с изменениями теплового режима элементов схемы. При выполнении всех перечисленных выше условий вопрос стабилизации по токовой нагрузке решается довольно просто.

МОЩНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ. Регулятор напряжения и тока для зарядного устройства Электротехника, Ардуино, Наука.

Простейший стабилизатор постоянного тока

Фазовый регулятор мощности. Обычно фазовые регуляторы мощности переменного тока строятся на основе тиристора или симистора. Эти схемы уже давно стали типовыми и повторены многократно как радиолюбителями, так и в масштабе производства.

Дата последнего обновления файла При этом напряжение на нагрузке будет зависеть от ее сопротивления. Стабилизаторы тока требуются для питания электронных приборов, таких как светодиоды или газоразрядные лампы, они могут применяться в паяльных станциях или термостабилизаторах для задания рабочей температуры. Кроме того, стабилизаторы тока требуются для заряда аккумуляторов различного типа.

Бывают случаи, когда необходимо пропускать стабильный ток через светодиоды, ограничить ток зарядки аккумуляторов или испытать источник питания, а реостата под рукой нет. В этом, и не только, случае помогут специальные схемотехнические решения ограничивающие, регулирующие и стабилизирующие ток.

Схема, представленная на рис. У нормально открытого полевого транзистора ток стока течет даже тогда, когда вспомогательное напряжение равно нулю. Этот режим работы транзистора представляет особый интерес, так как схема стабилизатора тока может быть выполнена в виде двухполюсника, как показано на рис. Благодаря этой особенности схема может быть включена вместо любого омического сопротивления Чтобы найти сопротивление обратной связи следует определить величину для заданного тока стабилизации I по передаточной характеристике транзистора. В соответствии с формулой 5. Полевой транзистор в качестве источника стабильного тока. Стабилизатор тока на полевом транзисторе, выполненный по схеме без вспомогательного напряжения.

Современного человека в быту и на производстве окружает большое количество электротехнических приборов и оборудования. Для устойчивой, стабильной работы всей этой техники требуется бесперебойная подача электроэнергии. Однако из-за скачков сетевого напряжения, приборы довольно часто выходят из строя. Во избежание подобных ситуаций, применяются специальные устройства, в том числе и стабилизатор тока на полевом транзисторе.

Mosfet постоянного тока спросил

3 года 8 месяцев назад

Изменено 3 года, 8 месяцев назад

Просмотрено 8к раз

\$\начало группы\$

Я смотрю на схему, которая очень похожа по форме на эмиттерный повторитель, но в мире MOSFET. Он предназначен для поддержания относительно постоянной яркости по мере того, как напряжение батареи истощается

Я пытаюсь выяснить, какой будет ток в этом устройстве и правильно ли рассчитаны компоненты. К сожалению, моих знаний о мосфетах, помимо переключателя, недостаточно.

Как мне определить ток через резистор?

^{имитация этой схемы – схема создана с помощью CircuitLab \$\конечная группа\$}

3

\$\начало группы\$

Вот альтернативный метод, который почти так же прост и более воспроизводим (и, вероятно, не менее важен, имеет много соответствия): МОП-транзистор рассчитан на работу с приводом 2,5 В, если ваш логический вход составляет 3,3 В. Он должен полностью включиться при напряжении около 2,7 В, чтобы получить полный диапазон соответствия. Вы также можете использовать BJT вместо M1.

Ток составляет около 0,6 В/R2.

Это работает за счет того, что Q1 снижает напряжение затвора до M1 (или ток базы, если биполярный транзистор) по мере того, как напряжение на резисторе R2 приближается к 0,6 В или около того, и Q1 начинает включаться.

При правильном подборе деталей он будет падать примерно на 0,6-0,7 В, поэтому 3-вольтовый светодиод может поддерживать полную яркость/ток примерно до 3,7 В на входе.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

МОП-транзисторы имеют очень широкий разброс Vgs, в отличие от (относительно) узкого разброса практического Vbe в 0,7 (приблизительно) вольт, характерного для биполярных транзисторов. Практически невозможно создать воспроизводимый источник тока на основе FET, как вы нарисовали. В то время как полевой транзистор будет удерживать ток примерно постоянным на уровне (3,3 В-Vgs)/R1, Vgs может сильно варьироваться от полевого транзистора к полевому транзистору.

Что вы должны сделать, так это определить напряжение на резисторе R1 с помощью операционного усилителя и использовать его для управления напряжением затвора. Тогда ток в резисторе точно равен чувствительному напряжению, деленному на сопротивление R1.

\$\конечная группа\$

2

\$\начало группы\$

Если вам нужен один источник CC на полевых транзисторах, вам действительно нужно перейти на полевой транзистор в режиме истощения вместо режима расширения.

Однако при использовании одного полевого транзистора возникает проблема, заключающаяся в том, что VGS(th), вероятно, находится в диапазоне 1–3 В, поэтому последовательный резистор должен снижать это напряжение. Это означает, что в конечном итоге у вас просто закончится напряжение для питания светодиода.

В этом конкретном приложении лучше всего использовать простое токовое зеркало на основе транзистора:

^{смоделируйте эту схему – схема создана с помощью CircuitLab}

Пара V(BE)) как у BCM847. Преимущество здесь в том, что этот Q1 будет работать до тех пор, пока не достигнет VCE(sat) около 200 мВ, поэтому питание светодиода может упасть до Vf плюс около 200 мВ и по-прежнему регулировать ток светодиода.

Чтобы узнать о текущих зеркалах, вы можете начать здесь.

Также можно использовать пару полевых транзисторов для создания токового зеркала, и при условии, что VGS(th) значительно ниже напряжения привода 3,3 В, это сработает. Здесь есть хорошее освещение этого. Я видел токовые зеркала на полевых транзисторах, используемые для управления синими светодиодами с Vf всего на несколько десятков мВ ниже напряжения питания. Согласованные полевые транзисторы, как правило, примерно в 10 раз дороже согласованных транзисторов, что является серьезным препятствием для их использования.

В предположении:

1. Ваш источник питания 6 В — это 4x Alkaline AA, например, с новым напряжением 6 В и напряжением EOL около 3,5 В.
2. Питание 3,3 В осуществляется через линейный стабилизатор, такой как MC78LC33, с падением напряжения около 100 мВ.
3. Вы управляете синим/зеленым светодиодом, таким как этот, при 20 мА с Vf около 3,2 В.

Регулятор может поддерживать напряжение питания 3,3 В с точностью до Vin около 3,4 В, поэтому легко справляется с оконечным напряжением Vin 3,5 В.

Конфигурация управления синим/зеленым светодиодом не может падать более чем на 300 мВ от EOL Vin, поэтому о измерении тока с помощью транзистора Vbe не может быть и речи. Предложенный мной привод CC будет работать примерно до Vf + 200 мВ или около 3,4 В, так что опять же легко в пределах напряжения батареи EOL 3,5 В.

Единственной жизнеспособной альтернативой было бы использование операционного усилителя с делителем напряжения от источника питания 3,3 В для измерения тока менее 300 мВ на резисторе датчика. Стоимость этого варианта намного больше, чем простое текущее зеркало.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Простой способ посмотреть на схему — сравнить ее с более простой схемой и оценить ток. Диод будет способствовать падению напряжения, а MOSFET — небольшому сопротивлению.

Если мы посмотрим на их удаленные, мы знаем, что только резистор будет иметь больший ток, чем цепь с другими компонентами. Затем мы можем найти оценку тока V = I * R, которая говорит нам, что 6 В / 100 Ом = 60 мА. МОП-транзистором можно пренебречь, потому что он в основном «включен» и не находится в режиме постоянного тока (для постоянного тока требуется обратная связь). Светодиод также изменяет ток, поэтому мы анализируем схему с удаленным мосфетом и смотрим на кривую IV из таблицы данных светодиода 9.0005

Если мы используем анализ диодов с прямой проводимостью, мы рисуем линию нагрузки на графике и обнаруживаем, что получаем примерно 46 мА тока. Другой альтернативой может быть размещение модели диода на графике и использование итеративного метода определения тока или использование пакета spice с моделью.

\$\конечная группа\$

9

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

led — Сделать регулируемый MOSFET источник постоянного тока

\$\начало группы\$

Я хочу изменить эту схему ниже, чтобы можно было уменьшить ток.

Проблема заключается в колебаниях напряжения база-эмиттер транзистора NPN. Согласно даташитам оно составляет от 0,55В до 0,7В при токе коллектор-эмиттер 2мА. Мне нужно уменьшить ток через светодиоды до 0,35 А, используя потенциометр на 100 Ом или больше.

Как изменить эту схему? Поставки будут хорошо регулироваться.

^{имитация этой схемы – схема создана с помощью CircuitLab}

спасибо \$\конечная группа\$

4

\$\начало группы\$

Достаточно ли у вас запаса, чтобы немного увеличить токоизмерительный резистор и параллельно подключить BJT от потенциометра?

Конечно, вы можете оптимизировать R3 для серии резисторов с соотношением 270:100:180, где 270 — это около земли, 100 — ваш потенциал и 180 — у источника.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Вы можете добиться превосходного результата, создав регулируемый источник тока, следуя этой схеме. Далее замените резисторы R1 и R2 потенциометром на 100 кОм, чтобы обеспечить возможность регулировки.

Компонент U3 представляет собой шунтирующий стабилизатор, который создает фиксированное падение напряжения 1,25 В при смещении тока, подаваемого через резистор R0. Эта эталонная часть шунта может быть заменена другими аналогичными частями, рассчитанными на 1,2 или 1,25 В.

С потенциометром 100K, установленным на 72K/28K, как показано, ток выходных светодиодов будет ~350 мА.

Обратите внимание, что я изменил резистор измерения тока с ваших исходных 2 Ом на 1 Ом.

Показанный операционный усилитель представляет собой устройство с полосой пропускания 1,2 МГц с входами и выходами rail-to-rail. Он может быть заменен другим номером детали с аналогичными характеристиками.