常见的恒流电源电路基本结构和特点

2020-07-04 07:44字体:
  

  电源的工程师往往提及“恒流”驱动,实在,正在许众电子筑筑中,有很众用电筑筑央求提供的(而不是电压)维系恒定。寻常把这种可以向负载供应恒定电流的电源称为恒流源。所谓恒流,是一种民俗说法,并不是电流值绝对褂讪,只是这种变更相对的小罢了,正在一个规章的事业限制内维系足够的稳固性。

  往往有人问起,看到LED驱动电源,不清楚是恒压源仍旧恒流源类型的。讲正题之前,先正在这里给行家讲一个很适用的分辨小技能:看到一个LED驱动电源,先看电源的名牌参数。看输出电压这个环节参数:若它的电压标称是一个恒定值,则是恒压源。开关电源接线图假若是一个限制值,则是恒流源。譬喻:有一个电源它的输出电压是12V,就确定这个是恒压源,假若它标称的是30~70V呢,那就一个恒流源。

  基础的恒流源电道,这里依照闭键构成器件的区别,可分为三类:晶体管恒流源、场效应管恒流源、集成运放恒流源等。

  这类恒流源以晶体三极管为闭键构成器件,行使晶体三极管集电极电压变更对电流影响小,并正在电道中采用电流负反应来进步输出电流之恒定性,平淡,还采用肯定的温度积累和稳压办法。其基础型电道如图1的A,B两品种型。

  如图1中的A图,R1、R2分压稳固b点电位为Vb,Re造成电流负反应,输出电流IO=(Vb-Vbe)/Re≈Vb/Re(Vb》》Vbe)。B图的打算参考A图。

  图1中的电道的缺乏便是晶体管的集射极间电阻寻常为几十千欧以上,当只需几伏的事业电压,采用这种恒流源电道,其等效内阻黑白常大,功耗大,且精度不高。

  本质电道中,最常用的轻便恒流源如图2所示,用两只同型三极管,行使三极管相对稳固的be电压行动基准,电流数值为:I=Vbe/R1。

  图2的这种恒流源益处是简易易行,况且电流的数值能够自正在限定,也没有利用卓殊的元件,有利于低重产物的本钱。漏洞是区别型号的管子,其be电压不是一个固定值,假使是好像型号,也有肯定的个人不同。同时区别的事业电流下,这个电压也会有肯定的摇动。所以不适合慎密的恒流需求。

  式中Vp示意为夹断电压,Idss为饱和漏极电流。也能够去掉电源辅助回道,造成一纯两头搜集,电道如图3B所示,由图可得Vgs=-Id*RS

  这种恒流源电道的场效应管为JEFT,超低噪声,输出电流有JEFT定夺,做电源检测电压与JEFT相闭。

  为了可以精准输出电流,平淡利用一个运放行动反应,同时利用场效应管避免三极管的be电流导致的差错。楷模的运放恒流源如图4所示,假若电流不须要独特精准,个中的场效应管也能够用三极管代庖如图4B。

  如图4B中,事业时,输入电压Vref与输出电流成比例的检测电压,Vs(Vs=Rs*Iout)相称,

  这个电道能够以为是恒流源的圭臬电道,除了足够的精度和可调性以外,利用的元件也都是很广泛的,易于搭筑和调试。只然而个中的Vin还须要用户分外供应。

  从以上两个电道能够看出,恒流源有个定式,便是行使一个电压基准,正在电阻上造成固定电流。有了这个定式,恒流源的搭筑就能够扩展到扫数能够供应这个“电压基准”的器件上,最楷模的便是行使TL431构成的恒流源电道。

  TL431是此外一个常用的电压基准,行使TL431搭筑的恒流源如图5所示,个中的三极管替代为场效应管能够获得更好的精度。

  电流打算公式为:Iout=Vref/Rs,检测电压凭据Vref区别,即1.25V或者是2.5V区别罢了。

  有经历的模仿电道工程师往往会用三端稳压IC做恒流源,开关电源实用电路图利用这些三端稳压电源IC,自身精度曾经很高,须要的维护电流也很小。行使三端稳压组成恒流源,也有万分好的性价比,如图5所示的LM317的两品种型。

  这种构造的恒流源,不适合太小的电流,由于这个岁月,三端稳压本身的维护电流会导致较大的差错。

  总结:恒流源的本质是行使器件对电流举办反应,动态调理筑筑的供电形态,从而使得电流趋于恒定。只须可以获得电流,就能够有用造成反应,从而设立筑设恒流源。

  可以举办电流反应的器件,另有电流互感器,或者行使霍尔元件对电流回道上某些器件的磁场举办反应,也能够行使回道上的发光器件(比方光电耦合器,发光管等)举办反应。这些体例都可以组成有用的恒流源,况且更适合大电流等卓殊景象,然而由于这些完成景象的电道都较量杂乱。

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