由TL431组成的高精度的恒流源Word格式文档下载.docx
《由TL431组成的高精度的恒流源Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《由TL431组成的高精度的恒流源Word格式文档下载.docx（55页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
事实上，所有的三端稳压，都是很不错的电压源，而且三端稳压的精度已经很高，需要的维持电流也很小。
利用三端稳压构成恒流源，也有非常好的性价比，如图（5）所示。
这种结构的恒流源，不适合太小的电流，因为这个时候，三端稳压自身的维持电流会导致较大的误差。
I=V/R1，其中V是三端稳压的稳压数值。
实际的电路中，有一些特殊的结构，也可以提供很好的恒流特性，最典型的就是一个很高的电压通过一个电阻在一个低压设备上形成电流，如图（6），这个恒流源的精度，取决于高压的精确度和低压设备本身导致的电压波动。
在一些开关电源电路中，这个结构用来给三极管提供偏置电流。
I=Vin/R1
值得一提的是，以上这些恒流源并不都适合安培以上级别的恒流应用，因为电阻上面太大的电流会导致发热严重。
图
（2）可以通过使用更小的电阻来降低这个热量，不过在单电源供电模式下，多数运放都不能有效检测和输出接近地或者Vcc的电压，因此必须使用特殊的器件才能达到要求。
有个简单的办法是通过一个稳压器件（稳压管，或者TL431等）偏置电阻上面的电压，使得这个电压进入运放的检测范围。
恒流源的实质是利用器件对电流进行反馈，动态调节设备的供电状态，从而使得电流趋于恒定。
只要能够得到电流，就可以有效形成反馈，从而建立恒流源。
能够进行电流反馈的器件，还有电流互感器，或者利用霍尔元件对电流回路上某些器件的磁场进行反馈，也可以利用回路上的发光器件（例如光电耦合器，发光管等）进行反馈。
这些方式都能够构成有效的恒流源，而且更适合大电流等特殊场合，不过因为这些实现形式的电路都比较复杂，这里就不一一介绍了。
在高档的小功率LED产品中也会用到LED恒流源电源。
拿到一个LED电源，找到名牌参数。
小功率LED光条方面比较多。
不会隋负载的变化而变化，通常应用在小功率的LED模组，。
不会隋负载的变化而变化，通常应用在大功率的LED产品上面。
我想还有很多的朋友不一定知道。
我们分别作出分析：
1）恒压源电源的在允许的负载情况下，输出的电压是恒定的，不会隋负载的变化而变化，通常应用在小功率的LED模组，小功率LED光条方面比较多。
2）恒流源电源在允许的负载情况下，输出的电流是恒定的，不会隋负载的变化而变化，通常应用在大功率的LED产品上面在高档的小功率LED产品中也会用到LED恒流源电源。
如果要想加长LED产品的寿命，LED电源的选择很重要，而恒流源电源是LED的最佳选择对像。
通常情况下，很多的朋友拿到LED电源，不知道怎么样区分恒压源和恒流源。
我在这里给大家讲一个很实用的区分小技巧（这个小技巧平时只有我们的学员才能学到的啊！
）拿到一个LED电源，找到名牌参数。
找到输出电压这个关键参数：
如果它的电压标称是一个恒定值，则是恒压源。
如果是一个范围值，则是恒流源。
例如：
有一个电源它的输出电压是12V，我们则确定这个是恒压源，如果它标称的是30-70V呢，那么这个电源一定是够恒流源。
你是否觉得这个方法很实用呢？
5W通用输入恒压/恒流充电器电源的电路图
在本设计中，二极管D1到D4对AC输入进行整流。
电容C1和C2对经整流的AC进行滤波。
电感L1和L2以及电容C1和C2组成一个π型滤波器，对差模传导EMI噪声进行衰减。
这些与PowerIntegrations的变压器E-sheild?
技术相结合，使本设计能以充足的裕量轻松满足EN55022B级传导EMI要求，且无需Y电容。
防火、可熔、绕线式电阻RF1提供严重故障保护，并可限制启动期间产生的浪涌电流。
图显示U1通过可选偏置电源实现供电，这样可以降低空载功耗并提高轻载时的效率。
电容C4对U1提供去耦，其值决定电缆压降补偿的数量。
在恒压阶段，输出电压通过开／关控制进行调节，并通过跳过开关周期得以维持。
通过调整使能与禁止开关周期的比例，可以维持稳压。
还可根据输出负载情况减低开关损耗，使转换器的效率在整个负载范围内得到优化。
轻载（涓流充电）条件下，还会降低初级侧电流限流点以减小变压器磁通密度，进而降低音频噪音。
随着负载电流的增大，电流限流点也将升高，跳过的周期也越来越少。
当不再跳过任何开关周期时（达到最大输出功率点），LinkSwitch-II内的控制器将切换到恒流模式。
需要进一步提高负载电流时，输出电压将会随之下降。
输出电压的下降反映在FB引脚电压上。
作为对FB引脚电压下降的响应，开关频率将下降，从而实现线性恒流输出。
D5、R3、R4和C3组成RCD-R箝位电路，用于限制漏感引起的漏极电压尖峰。
电阻R4拥有相对较大的值，用于避免漏感引起的漏极电压波形振荡，这样可以改善稳压和减少EMI的生成。
二极管D7对次级进行整流，C7对其进行滤波。
C6和R8可以共同限制D7上的瞬态电压尖峰，并降低传导及辐射EMI。
电阻R9充当输出假负载，可以确保空载时的输出电压处于可接受的限制范围内。
反馈电阻R5和R6设定恒流阶段的最大工作频率（从而设定输出电流）与恒压阶段的输出电压。
简易电池自动恒流充电电路的总电路图
简易电池自动恒流充电电路的总电路图如图所示。
它是由变压器整流电路、恒流产生电路、充电检测电路、显示电路和电源电路5部分构成。
总电路图中需要注意的是各个单元电路之间的连接一定要准确，同时各部分的布局要合理。
高精度恒流电路图
图所示为高精度恒流电路及应用实例。
图（a）所示电路中，在恒流电路与负载之间增设接地回路，这样，负载变化时电流快速恢复稳定。
A1和VT1构成电压／电流转换电路，可将地电平信号转换为后级恒流电路所需要的+15V电平，A2、VT2、VT3等构成标准的恒流电路，设定R1＝R2而提供相等电流I1=I2。
VT5的基极由稳压二极管VS1提供＋5V的稳定电压，因此，VT5的发射极电压不受负载变化的影响而保持为+5.7V。
另外，由于共基极电路的发射极输人阻抗低，因此A2与VT2构成的恒流源不受负载变化的影响，处于理想的工作状态。
图（b）所示为高精度恒流电路的应用实例，它是将这种恒流电路与开关电路组合成高精度脉冲发生电路。
VD2和VD3构成电平移动电路，VD1和VD4是采用肖特基二极管构成的开关电路。
多个这种电路的组合可构成高精度D／A转换器。
基本恒流电路图
基本恒流电路如下图所示：
改进型镜像恒流源电路图
（1）减小β对Io影响的恒流源
如图1所示为减小卩对几影响的恒流源。
此电路的输出电流表示式为
若式中β1≈β2，此式与式（1－1－24）相比，显然此处β的变化对Io的影响要小得多。
（2）Io与Ir不同比例的恒流源
如图2所示为Io与IR不同比例的恒流源。
当VT1，VT2中电流是同数量级时，其UBE可认为近似相等，故有（假设三极管的β足够大）
即Io为
调节R1，R2的比值，可获得不同的几输出。
图1减小β对Io影响的恒流源
图2Io与Ir不同比例的恒流源
镜像恒流源基本电路图
如图所示为镜像恒流源的基本电路，其中VT1，VT2是匹配对管。
由图可知Ir=Ic2+IB1+IB2
由于VT1，VT2是对称的，它们的集电极电流与基极电流分别相等，所以有
当Ir确定后，该恒流源的输出电流Io也确定了。
当β足够大时，Io≈Ir，即输出电流近似等于参考电流，所以该电路常称为电流镜电路。
电路简便的接近于零温漂的恒流源电路图
电路简便的接近于零温漂的恒流源电路如下图所示：
电压电流转换和恒流源电路图
这几种电路都可以在负载电阻RL上获得恒流输出。
第一种由于RL浮地，一般很少用。
第二种RL是虚地，也不大使用。
第三种虽然RL浮地，但是RL一端接正电源端，比较常用。
第四种是正反馈平衡式，是由于负载RL接地而受到人们的喜爱。
第五种和第四种原理相同，只是扩大了电流的输出能力，人们在使用中常常把电阻R2取的比负载RL大的多，而省略了跟随器运放。
第五种是本人想的电路，也是对地负载。
后边两种是恒流源电路。
对比几种V/I电路，凡是没有三极管只类的单向器件，都可以实现交流恒流，加了三极管之后就只能做单向直流恒流了。
第四和第五是建立在正负反馈平衡的基础上的，如果由于电阻的误差而失去平衡，会影响恒流输出特性，也就是说，输出电流会随负载变化。
而其他几种电阻的误差只会影响输出电流的值，而不会影响输出特性。
如果输出电流大，或者嫌三极管的集电极电流和发射极电流不相等，可以把三极管换成。
开关电源式高耐压恒流源电路图
研制仪器需要一个能在0到3兆欧姆电阻上产生1MA电流的恒流源，用UC3845结合12V蓄电池设计了一个，变压器采用彩色电视机高压包，其中L1用漆包线在原高压包磁心上绕24匝，L3借助原来高压包的一个线圈，L2借助高压包的高压部分。
L3和LM393构成限压电路，限制输出电压过高，调节R10可以调节开路输出电压。
恒流源电路图（带在线计算器）
几种vi转换和恒流源电路图
数控恒流源电路图
几种VI转换和恒流源电路图的比较电路图
无源可调恒流电子负载电路图
在电源行业，电子负载是所有厂家都必需的研发或生产设备，市场上的电子负载大多都较贵，而且都是需要电源供电才能工作。
本文提供一种电路方案，使读者可以自制无源可调CC模式的电子负载，其输入电压范围可达到3~30V，输入电流范围可达到0.01A~10A。
电路如下图所示：
图中的S1为负载开关，断开S1即可断开整个负载。
图中的N1B为准恒流源电路，使432产生1.25V基准，使输入电压变化时，432上的电流基本保持不变。
作为CC模式时，R8为电流取样电阻，进行电流反馈，使负载电流恒定。
R6电阻为粗调，R7电阻为细调。
MIC2951构成的低漂移恒流源电路图
如图所示电路是采用MIC2951构成的低漂移恒流源电路，其恒流源的输出电流值为：
IL=1.23V/R，为了使MIC2951的输出电流不得超出150mA，R的精度要求为l％。
W723组成的开关式恒流源应用电路图
如图所示是用W723多端可调式正集成稳压器组成的固定电流开关稳压器应用电路，输出电流1A。
图示电路中，W723的参考基准电压（约7.2V）通过R1、R2分压使大约3V的电压加至同相输入端，同时还经过电阻R3、R4分压后加至反相输入端，R4的低端又和分流电阻R5相连。
当反相和同相输入端近似平衡时，分流电阻R5上的压降为1V左右。
R6用于调节输出纹波电流的。
当电路的反馈电流增加时，稳压单元的输出级导通，W723的Uin端有12mA的电流脉冲，驱动晶体三极管VT。
稳压二极管VD1用来偏置稳压单元的输出级，而二极管VD2是用来消除反向尖脉冲的。
电容C1和电感L组成滤波器，以便平滑开关输出波形。
电路的最高工作频率取决于负载的大小，一般为20kHz。
CW137／CW237／CW337构成的可调恒流源电路图
CW137／CW237／CW337构成的恒流源电路图
CW117／CW217／CW317构成的恒压／恒流电源的原理电路图
CW117／CW217／CW317构成的输出电流从零调起的恒流源电路图
CW117／CW217／CW317构成的标准恒流源电路图
三端可调输出电压集成稳压器的基准电压较低（1.25V），维持输出电压稳定的能力很强。
另外，调整端电流非常小，仅有50μA左右，并且又极其稳定，只有0.5μA的变化。
因此，可以用它组装成电流恒定且效率较高的恒流源电路。
如图为一个标准的恒流源电路。
输出电流为：
Io=Id+1.25/R1。
由于Id较小，可近似认为Io=1.25/R1。
CW7805构成的输出电流可调的恒流源电路图
高精度恒压恒流直流稳压电源电路图
有外接扩流管保护的大电流集成稳压电源电路
8档位恒流电流设计电路图
CW200组成的可调恒流源电路图
由MIC5158组成的恒流源电路
由W7805构成的恒流源应用电路
采用运算放大器TAA861的恒流源
具有宽调节范围的恒流源
专用于LED灯的恒流二极管
型号:
F-153封装:
SMD
耐压:
28V电流范围:
12.0--18.0MA开启电压:
4.3V
电流控制精度:
小于等于百分之一
E-153封装:
DIP
25V
电流范围:
12.0--18.0MA
开启电压:
4.3V电流控制精度:
小于等于百分之一
L-1822电流范围:
18.0--22.0MA
3.9V
27V
L-2227电流范围:
22.0--27.0MA
4.0V
L-2733电流范围:
27.0--33.0MA
4.2V
特征：
使用运放，高精度
输出电流：
Iout=Vref/Rs
类型2：
使用并联稳压器，简单且高精度
检测电压：
根据Vref不同（1.25V或2.5V）
类型3：
使用晶体管，简单，低精度
Iout=Vbe/Rs
约0.6V
类型4：
减少类型3的Vbe的温度变化，低、中等精度，低电压检测
约0.1V～0.6V
类型5：
使用JEFT，超低噪声
由JEFT决定
与JEFT有关
其中类型1为基本电路，工作时，输入电压Vref与输出电流成比例的检测电压Vs（Vs=Rs×
Iout）相等，如图5所示，
SMD733恒流调光
SMD736恒流调光
ZXSC310恒流芯片
MH8012恒流芯片
SD42522恒流芯片
A705恒流芯片
XL6003恒流芯片
XL40041恒流芯片
LED专用宽电压线性恒流驱动器（恒流三极管）
恒流三极管为LED电路提供恒定电流的器件,使电路具有简单、经济、可靠等特点.LED三极管在一定电压范围内恒定电流.带有负温度系数,在极端的电压和工作温度下保护LED免受热失控影响.
线性恒流三极管为在宽电压内恒定电流效果最佳的产品,体积小,封装有TO-92（普通直插的三极管）、SOT-89-3、SOT-223三种,恒流三极管只需要保证输入电压减去LED串总电压的数值不超过90V（输入-输出的最大电压）即可,可完全替代复杂且烦琐的恒流源电路,非常适合用于体积小的LED灯具产品.具有成本低廉、结构简单、寿命可靠等特点.
LED恒流器不需外加元件,可直接应用于120/220Vac交流供电回路中,120/220Vac交流市电输入经过桥式整流后,只需要保证输入电压减去LED串总电压后所剩下的电压不超过恒流三极管输入-输出90V即可.
名称型号封装恒定电流电压
CRTCL1920TO-92,SOT-223,SOT-89-310~20Ma（可调）90V
电路元件取值:
R1＝80K左右的金属膜电阻
Q＝任何耐压超过350V的NPN三极管,比如1300系列、3DD15D（好象大才小用了啊,呵呵）等
D＝2.0V稳压二极管
C2＝10V、100uF以上的电容（比如电解电容）
R2＝80R左右的电阻.
R2这个阻值可根据公式算出来:
1.25/需要的电流＝阻值,这里取大约15mA的电流,当然可根据三极管的电流自行设定,比如如果用DD15D,那么电流就可达到500mA以上.
至于前级的市电整流虑波电路,原理简单,不再赘述.
不要看电路简单,却是一个十分稳定的电路,比那些IC呀驱动呀稳定得多,电路画好,不需要调试,一次成功.
现在公布一下电路的参数,然后提醒大家注意的思考:
效率:
电压在200V-260V之间变化时,效率在98%-77%变化,在220V时效率是90%（当然还可以做的更高点,只是要朋友们思考啦）.在240V时效率是83%,几乎可以同一个AC/DC芯片相媲美.
除了效率外,别的参数一切都远远优于开关电源（包括AC/DC）啦,由于没有振荡,不存在功率因数的问题.真正是“低谐波含量、高功率因数、无污染（电磁）”R1的计算公式是很有松紧度的,你可以取“[电源电压*根号2-3.2*串联二极管的数量]/1~3mA＝R1”就行了,1-3mA是视你的稳压二极管的性能取值
这个电路是利用R2做三极管的电流反馈,稳压管做电压基准的恒流电路,如果对恒流精度要求不高可以使用,优点是成本低,电路简单,缺点是输入电压波动太大,恒流值会有波动,而且电路效率完全取决于串联LED数量,LED数量少,效率低,LED数量多效率就高,另外不同型号的三极管,其Vbe电压不是一个固定值,即使是相同型号,也有一定的个体差异,如果量产,恒流一致性会有些折扣,而且220V电路如果追求高效率,LED是N颗串联,如果有一颗LED损坏,其他LED也会不亮,需要外加旁路.
PS:
这里的电路,三极管没必要选耐压350V以上的管子,因为底下还有88颗LED,可以帮助Q1分担150-180V的电压（前提LED的防静电处理要做好）,所以选个200V-250V的就可以了.可以选择的三极管性能、价格会好很多.C2的作用:
加电过程中电压缓升,从而输出电流缓升.类似于开关电源的软启动
首先确定:
正弦交流电供电时,负载的阻抗含有电抗（容抗和感抗）成份时,则会在外界正弦波电形成能量的存储,一般认为容性为Ec＝0.5CV2,在正弦电压下降的时候,这部分能量返回电网,形成无用功,这是对电网有害的,加重了电网的负担并且把电能消耗在了传输电路上.而有用功与无用功之比,就是功率因数.
..在这个电路中,外界正弦电压上升期内,如果电压值低于滤波电容C1的电压,则整流桥堆反向截止,形成了只有输入电压、没有输入电流的现象,这时等量于电流滞后于输入电压.当电压慢慢上升超过了C1上的电压时,二极管正向导通,形成大脉冲电流.然后输入电压达到峰值后再慢慢下降,低于C1电压时,二极管又截止.这时又形成了那种电压、电流值不同步的现象,这是一个周期.
..这个过程中,正弦电压、电流不按照阻性变化,也不按感性变化.如果这时用普通的功率因数仪器测量,因为普通功率因数测试仪是比较的电压与电流的相位差,所以将得到一个毫无价值的数据:
仅达到0.6左右.
..如果我们用测量有用功和无用功来分析这个电路,会惊异的发现:
输入端的视在功率的值基本等于变换器自身的热损耗功和输出功之和,就是说,测量结果说明这个电路的视在功率和有功功率相等,功率因数是1
为什么会出现相反的结果呢?
..原因是:
第一个用仪器测量的本身忽视了一个重要的地方,正弦电压下降时,二极管反向截止,C1不能向电网输出电流,而只能对后级做有用功率!
!
所以,很多仪器,根本不适合测量这种电路.可用多功能功率因数测试仪测量,调到“无感抗电路”,再测试,功率因数为97%,OK.（上海好多家仪器厂都有生产这种仪器）
..最后值得一提的是:
这电路本身对电网的危害并不是功率因数低,而是在峰值时形成大电流脉冲（有人称为谐波）,对电网有害,但一定要区别于功率因数.
这几天以来,感谢大家的关注,但本电路真正的优点与缺点几乎一无人注意,今天我指出了缺点,那么优点再请大家注意一下啦,呵呵.
..由于在这里不方便发长篇的、详细的分析,只能大致的给大家讲一下,有什么不明白的地方、或者我说错的地方,请帮我指出.
..顺便再提醒一下“XUrubo”,按拼音应该称你为“徐工”吧?
你说的不错,PF值与滤波后的电解有关系,但在这个电路中,不是你说的“有很大关系”那么严重,而是在超过1uF时,再加大电容后几乎对功率因数影响不大,希望你以后注意区别.
C2的真正作用是解决LED的一致性不好而加上的,这个电路的功率因数应该在0.95以上,属高功率因数.危害是峰值谐波.其实即使把C1去掉,它的缺点几乎没变化,因为LED必须要在2.8以上发光的,所以一定会形成峰值谐波的,但这种危害在别的电路上同样存在,是一种通病,不是这个电路独有的,只是现在很多工程师只注意功率因数,很少注意峰值的危害罢了.C2是解决LED的一致性不好而加上的，这是一个正确的道理。
你的358供电是多少v?
由于不是轨至轨运放,需要这个供电电压在12V以上比较好.
这个图原理上是正确的,有几点改进意见,如果觉得不合适,就当开玩笑了,呵呵.
1,需要在358的1和2脚上加入一个103-104的电容,以防止在恒流附近震荡,改善交流特性.
2,为了将系统作稳定,最好是在0.1R的取样电阻上用RC电路加入到358的2脚.
3,MOS的并联错误,将R17去掉,短路,保证每个栅极上串入10R电阻即可.
4,如果流入10多A的电流,0.1R的采样电阻上消耗10W以上的功率,这个热稳定性能保证吗?
现在的问题是:
如果不在每个MOS管的S极接电阻（2.2欧）,而只是在每个MOS的G极接10欧的电阻,则MOS会发热不平衡，你不要把2.2R电阻接到S,你可以将2.2R接到电源到D上就可以了
电压跟随器电路,给后面MOS管源极一个恒定的电压.以稳定mos管电流,获得恒流,这个解说比较正确,查看电脑中存入的电路图,10年前我在二极管测温仪中已接触应用,则是用的是PNP三极管作恒流输出,效果很好.但无法排除电流的温度漂移.
升级会员 