Die Simulation zeigt aber ein Problem: mit fallender Akkuspannung verschiebt sich der Schaltpunkt in den helleren Bereich.
Das Problem bleibt (ist völlig unabhängig davon, ob Du jetzt einen bipolaren Transistor oder einen Mosfet verwendest). Um das zu vermeiden bräuchtest Du eine Spannungsstabilisierung (z.B. eine 2.7V Zenerdiode oder einen TL431 o.ä.). Letztlich bildet der LDR und der Widerstand einen Spannungsteiler und dessen Mittelspannung ist immer von der 'Versorgungsspannung' des Spannungsteilers abhängig. Vorteil des Mosfet relativ zum Bipolar-Transistor ist die Tatsache dass kein Strom fließen muss. Daher kann der Spannungsteiler aus Widerstand und LDR quasi beliebig hochohmig sein. Darunter 'leidet' nur die Umschaltgeschwindigkeit. Die spielt hier aber keine Rolle.
Wobei es IMHO mit einem guten Mosfet (die IRLML sind hier aber quasi unschlagbar) nicht so schlimm ist.
Ich hab es hier mal mit 3.3V und 4.2V simuliert:
Dann liegt der Umschaltpunkt (Strom größer 1mA) in ersten Fall bei knapp 60K des LDRs und im zweiten Fall bei 45K. Das ist IMHO ok.
Und bei dem geringen Strom (20mA) ist ein Li-Akku bei 3.3V sowieso leer (mehr als 90% der Kapazität verbraucht - siehe z.B.:
http://lygte-info.dk/review/batteries20 ... %20UK.html ).
Setze ich die dann im Modell ein, erreicht die LED simuliert nicht die 20mA?
In welchem Modell? Hast Du da ein eigenes LED Modell erstellt? Falls nicht, die (von mir in Simulationen oft verwendete) AOT 2015 braucht nicht 3V bei 20mA sondern etwa 2.85V.
Und nicht vergessen:
Spannung LED: 3V, Strom LED: 20mA
Das sind nur typische Werte. Die reale Flussspannung Deiner LED kann locker 5% von der Herstellerangabe abweichen (also 2.85V bis 3.15V). Das ist die normale Toleranz, wie sie bei allen elektronischen Bauteilen (mal abgesehen von speziellen Messbauteilen wie Präzisionswiderstände, Spannungsreferenzen...) vorhanden ist.
Vorwiderstandsrechner im Netz
Welche genau?
Eine Frage noch zum Mosfet, wenn ich darf: ich müsste im Grunde nur auf eine möglichst niedrige U(th) achten, richtig?
Ja. Und auf ein RDS(on) von weniger als 10 Ohm.