理想恒定电流源的定义理想恒定电流源是电流不会随输入电压的变化而变化,不受环境温度的影响,并且内部电阻是无限大的。
然而,实际的恒流电路与理想的电路之间仍然存在间隙,因此必须根据实际应用选择合适的恒流源电路。
基于相同型号的两个晶体管,基于晶体管的相对稳定的Vbe电压,以及晶体管的基极电流与集电极电流相比相对较小的特性,形成具有相对恒定电流的恒定电流源,即电流Io = Vbe / R1;此恒定电流源不使用特殊设备。
它由两个晶体管和两个电阻组成。
成本低,电流Io可调。
缺点是Vbe的大小会随电流和温度的变化而变化。
大电流Vbe大,低温Vbe大,因此不适合在精度要求较高的地方使用。
该恒流电路主要利用齐纳二极管的稳定电压特性和晶体管Vbe的稳定性,该恒流电路由Io =(Vd-Vbe)/ R3组成;该电路的优点是成本低,电流可以小。
缺点是温度特性差,稳定流精度不高。
适用于精度不高的场合。
TL431提供参考电压Vref形成恒流源,电流Io = Vref / R2。
三端稳压器提供恒定电压Vout以形成恒定电流源,Io = Vout / R1。
上面是一些更常见的简单恒流源,它们有一个共同点。
稳压精度不高,电流Io不大。
除了上面列出的以外,还有其他类似的恒流源,但是它们总是基于恒压源组成的,因此在此我将不列出所有这些恒流源。
在应用过程中,如果需要高精度,大电流恒定电流源,则可以使用运算放大器构成高精度,大电流恒定电流源。
如电路图5所示,使用由运算放大器Io = Vref / R1组成的恒流源。
恒压源在宽电压输入模块中的应用用于模块电源。
小功率电源的短路保护一般不采用外部短路保护电路。
这种模块的特点是功率小,体积小,成本低。
适合当前的竞争市场;但是,它们具有致命的功能。
短路保护功能与启动能力之间存在矛盾。
如果启动能力强,则短路保护会变差;如果启动能力强,则短路保护会变差。
短路保护越强,启动能力就越弱。
特别是当需要超宽电压范围输入时,启动能力和短路能力不兼容。
例如,E4805UHBD-15W,18〜72VDC输入,15W输出模块电源,如果使用电阻器和电容器形成RC启动电路(如图6所示),则电流将随输入电压而变化。
低压和高压短路时,打ic周期会相差很大,而高压输入时短路功率会较大;调整低压启动能力和短路保护后,高压短路保护会变差,启动能力超强。
反过来,调整高压启动和短路的能力,以及低压短路保护的能力是很好的,但是启动能力很差,就会有不好的启动。
为了解决上述矛盾,如图7所示,用恒流电路代替启动电路。
输入电流基本上不随输入电压的变化而变化。
两种启动电路,低压提供相同的启动电流,高压短路。
,第二启动电路的短路功耗将小得多,并且低压和高压的短路周期将更近。