对恒流源一些分析
恒流源与恒压源的对比说明
恒流源与恒压源的对比说明1、恒流高压直流电源简称“恒流源”,它其实是一种“电流源”;即电源输出电流的大小与负载的大小无关,其主控量是“电流”。
该电源应用在电除尘器上,与“电压源”相比具备很多优点:其一是该电源在电除尘器上的供电特性呈“正反馈”工作,即电源输出电功率大小与除尘器所需电功率大小成正比关系;如当除尘器某时刻粉尘浓度变大,要除尘器保持除尘效率不变则需要给除尘器供电的高压电源在该时刻同步增大输出功率;正由于恒流源输出电流恒定,而输出电压随负载大小变化而变化,当粉尘浓度变大时,则恒流电源输出电压也同步增大,所反应在除尘器上即电源输出电功率是同步增大。
而正是由于恒流电源对除尘器来说是正反馈工作,所以该电源适应工况能力强,运行稳定,且能长期保持高沉积效率。
其二是该电源输出波形无畸变(该电源主要采用L-C回路来实现由电压源到电流源的变换),能提高除尘器的运行电压、电流水平,提高除尘器的工作效率;由于除尘器机械特性(极间距、极线形式、极板形式等)在除尘器安装好后是一定的,则对该除尘器来说无能采用何种电源其击穿电压(峰值电压)也是一定的,在同样的峰值电压下,那么输出波形无畸变的电源相对于波形有畸变的电源来说其工作电压(平均电压)肯定要高些。
其三是该电源由于是一种电流源,故能承受瞬态、稳态的短路情况;且采用模块式并联结构,其可靠性更高,操作简单、维修方便。
2、硅整流高压电源简称“恒压源”,它是采用控制可控硅导通角来改变输出电压的大小,是一种电压源。
该电源目前是国内及国际广泛采用的电除尘高压直流电源,其用单片机控制技术已经相当成熟;在工况较稳定的场合得到广泛的使用。
大大节省用户成本。
3、该两种电源是目前应用在静电除尘领域的主要电源产品,在应用场合来讲各有有缺点;恒流高压直流电源在额定容量较大时(特别是输出电流大于600mA)成本很高,而且显得较为笨重,缺乏价格竞争优势;硅整流高压直流电源在大容量时具备明显成本优势时,随着容量的增大其价格增加较为缓和;具备较强的价格优势。
恒流电源工作原理
恒流电源工作原理
恒流电源是一种电源设计,能够在电路中提供恒定的电流输出。
它是基于负反馈原理工作的。
恒流电源的工作原理如下:
1. 参考电流源:恒流电源中有一个参考电流源,它产生一个稳定的参考电流作为输入信号。
2. 参考电流的比较:参考电流被输入到一个差分放大器中,与电流传感器(例如电阻)中通过的电流进行比较。
3. 负反馈控制:差分放大器会产生一个输出信号,该信号反映了输入信号和参考电流之间的差异。
这个输出信号通过一个反馈回路连接到电流源,以调节电流源的输出,使得输入信号和参考电流保持一致。
4. 稳定输出:经过反馈调节后,电流源的输出达到稳定的恒定电流。
这个电流会被提供给电路中的负载元件。
恒流电源的工作原理可以通过负反馈控制达到稳定输出恒定电流的目的。
当负载电阻变化时,电流传感器会感知到电流变化并反馈给差分放大器,差分放大器会调整电流源的输出以保持稳定的恒定电流输出。
这样,无论负载电阻如何变化,都能得到稳定的恒定电流。
(电源技术)恒流源
概述
恒流源是能够向负载提供恒定电流的电 源 ,因此恒流源的应用范围非常广泛 ,并且 在许多情况下是必不可少的。例如在用通 常的充电器对蓄电池充电时 ,随着蓄电池端 电压的逐渐升高, 充电电流就会相应减少。 为了保证恒流充电 ,必须随时提高充电器的 输出电压,但采用恒流源充电后就可以不必 调整其输出电压 ,从而使劳动强度降低 ,生 产效率得到了提高。恒流源还被广泛用于 测量电路中 ,例如电阻器阻值的测量和分级, 电缆电阻的测量等 ,且电流越稳定,测量就 越准确。
恒流源电路
微电流恒流源电路
为了尽可能降低放大电路的功耗、提高对电源电 压及温度变化的稳定性,在集成电路中常采用微电流 恒流源电路作为放大电路的直流偏置电路。
+UCC
结构特点:
(1)电阻Re引入电流负反馈,使输出电流 R IR
IO
进一步稳定。
IC1
(2)由于UBE2<UBE1,所以IO<IR。
T1
从三极管特性曲线可见,工作区内的IC受 IB影响,而VCE对IC的影响很微。 因此,只要IB值固定,IC亦都可以固定。 输出电流IO即是流经负载的IC。
三极管射极偏压构成恒流源
从左边看起:基极偏压
VE = VB - 0.6 = 1.0V
又因为射极电阻是1K,流经射极电阻的电流是
所以流经负载的电流就就是稳定的1mA
恒流源分为流出(Current Source)和流入(Current Sink)两种形式。
恒流源是输出电流保持不变的电流源,而理想的 恒流源为: a)不因负载(输出电压)变化而改变。 b)不因环境温度变化而改变。 c)内阻为无限大。
理想恒流源
实际恒流源
理想的恒流源,其内阻为无限大,使其电流可以全部流出 外面。实际的恒流源皆有内阻R。
恒流源原理与作用
恒流源原理与作用恒流源是一种提供恒定电流输出的电子器件。
它有许多应用领域,如电子测量仪器、电路测试、电化学分析等。
恒流源的原理和作用的理解有助于我们更好地应用它进行电路设计和分析。
恒流源的原理可以从两个方面来理解:电压反馈和电流反馈。
电压反馈是指将输出电流的变化转化为输出电压的变化。
当负载电阻发生变化时,输出电流也会相应发生变化,而通过电压反馈的控制回路,将输出电压保持在一个恒定的值。
控制回路会对反馈电压进行比较,并通过调节反馈网络中的元件,使输出电压保持稳定,从而保持输出电流不变。
这种形式的恒流源常用于各种需要稳定电流的应用中。
电流反馈是指将输出电压的变化转化为输入电流的变化。
当负载电阻发生变化时,输出电压会相应发生变化,通过电流反馈回路,将输出电压的变化转化成输入电流的变化,使输出电流保持不变。
这种形式的恒流源常用于需要保持负载电压恒定的应用中。
恒流源的作用主要有以下几个方面:1.提供稳定的电流输出:恒流源能够将电流的大小保持在预设值范围内,无论负载电阻的变化。
这对于一些需要精确控制电流的电路设计是非常重要的。
2.保护负载电阻:恒流源能够根据负载电阻的变化来调整输出电压或输入电流,以使得负载电阻处于一个安全的范围内。
这可以避免负载电阻过载或短路而损坏电路。
3.仪器测量:在一些电子测量仪器中,如示波器、万用表等,恒流源可以提供稳定的电流作为测量电路的输入信号。
这样可以保证测量结果的准确性和稳定性。
4.电化学分析:在电化学实验中,恒流源常被用于提供恒定电流,用于电解、电镀、电解质溶液分析等过程。
通过控制电流大小和稳定性,可以实现精确控制和监测实验过程。
5.电路测试和模拟:在电路设计和测试中,恒流源可以用于测试和模拟特定负载情况下的电压和电流变化。
这有助于评估电路设计的性能,并优化电路的稳定性和可靠性。
总结起来,恒流源通过电压反馈和电流反馈的方式,将负载电阻的变化转化为输出电压或输入电流的变化,从而保持输出电流的恒定性。
运放中恒流源电路分析方法
运放中恒流源电路分析方法运放中的恒流源电路是一种常用的电路结构,常用于对负载电流进行精确的控制。
它由运放和几个电阻组成,能够产生一个稳定的电流输出,不受负载变化的影响。
本文将介绍运放中恒流源电路的基本原理、分析方法以及常见的应用。
恒流源电路的基本原理是利用运放的负反馈特性,通过调节电阻来使输入端电流保持恒定。
在恒流源电路中,负载电流(IL)是通过运放控制的电流(Iref)和电阻(R)共同决定的。
其中,电流参考源(Iref)是通过一个稳压二极管和电阻网络来提供的一个恒定电流源。
在开始分析恒流源电路之前,我们需要了解两个重要的运放参数:1. 输入阻抗(Zin):输入阻抗是运放输入端对外界电路的等效电阻。
在理想情况下,运放的输入阻抗是无穷大。
2.开环增益(A):开环增益是指运放在没有负反馈的情况下输出电压和输入电压的比值。
在理想情况下,开环增益是无穷大。
根据以上两个运放参数,在运放中的恒流源电路中,可以通过将负载电流认为是运放输入端电流(I-),通过调节输入阻抗(Zin)和开环增益(A)来控制输出电流。
下面我们来具体分析恒流源电路的方法:1. 给电阻分析法:我们可以通过给定电阻(RL)来分析恒流源电路的工作原理。
在恒流源电路中,负载电流(IL)是通过运放控制的电流(Iref)和电阻(R)共同决定的。
所以,我们可以通过给定电阻的方式,来计算所需的输出电流。
2. 利用负反馈法:我们可以利用负反馈的特性,通过调节输入阻抗(Zin)和开环增益(A)来控制输出电流。
当输入阻抗(Zin)无穷大时,输入电流为零,此时运放输出电流只取决于电阻(R)。
当开环增益(A)无穷大时,输出电流与输入电流的比例关系为无穷大,即输出电流恒定。
3.稳态分析法:在分析恒流源电路时,我们可以通过稳态分析的方法来计算输出电流。
首先,假设运放工作在稳定状态,即输入端电流等于输出端电流。
然后,利用欧姆定律等基本电路理论来计算输入端电流和输出端电流的关系。
恒流源和典型差动放大电路的特点
恒流源和典型差动放大电路是电子领域中常见的两种电路,它们具有各自独特的特点和作用。
在本文中,我将对恒流源和典型差动放大电路的特点进行详细介绍,并分析它们在实际应用中的优势与局限。
一、恒流源的特点恒流源是一种能够提供恒定电流输出的电路,其主要特点如下:1. 稳定性高:恒流源能够在一定范围内保持输出电流的稳定性,不受负载变化的影响。
2. 独立性强:恒流源的输出电流与负载电阻基本无关,能够保持较高的输出稳定性。
3. 用途广泛:恒流源常用于电路中的偏置电流源、电压源、对流线型放大器等,具有广泛的应用领域。
4. 外部干扰抑制能力强:恒流源能够对外部干扰信号具有一定的抑制能力,能够提高电路的抗干扰性能。
二、典型差动放大电路的特点典型差动放大电路是一种常见的放大电路结构,其主要特点如下:1. 差动增益高:典型差动放大电路能够实现较高的差动增益,对输入信号的差分部分进行有效放大。
2. 共模抑制能力强:典型差动放大电路能够有效抑制输入信号的共模部分,提高了信号的抗干扰能力。
3. 线性度好:典型差动放大电路的输出信号与输入信号之间具有较好的线性关系,适用于各种线性信号放大应用。
4. 适用范围广:典型差动放大电路常用于模拟信号处理、传感器信号放大、仪器仪表等领域,适用范围广泛。
三、恒流源与典型差动放大电路的结合恒流源与典型差动放大电路常常结合在一起,共同构成了一种完整的放大电路系统。
它们的结合具有以下特点:1. 抑制共模干扰:由于恒流源的独立性强,能够有效地提供稳定的工作电流,从而可以帮助差动放大电路抑制共模干扰信号。
2. 提高线性度:恒流源能够提供稳定的工作电流,有利于提高差动放大电路的线性度,使得输出信号与输入信号的线性关系更加稳定。
3. 增强抗干扰性:恒流源的外部干扰抑制能力强,能够有效地帮助差动放大电路提高抗干扰性能,使其在复杂环境下仍能正常工作。
恒流源和典型差动放大电路都具有各自独特的特点,它们在实际应用中的结合能够充分发挥各自的优势,提高放大系统的性能和稳定性。
恒流源的设计和测试
恒流源的设计和测试一、引言在电子工程领域中,电路设计是一个非常重要的环节,恒流源是其中不可或缺的一个器件。
恒流源在电子设备中的作用是作为电路中恒定的电流源,并且具有很好的稳压性能,能够自适应地调节电流输出,同时可靠性高,能够适应各种复杂的工作环境。
本文将以恒流源的设计和测试为主题,详细介绍如何设计和测试恒流源的相关知识和技巧。
二、恒流源的基本原理恒流源是一种基础的电路元件,它可以通过电路实现恒定的电流输出。
恒流源的工作原理是通过使用射极失调的晶体管来实现对电路中电流的控制,从而保持电路中的电流恒定不变。
恒流源主要有以下几个基本特征:1.电流恒定:恒流源的电流恒定不变,无论电路中的环境变化。
2.稳压性能好:恒流源具有很好的稳压性能,能够自适应地调节电流输出,从而保持电路的稳定性。
3.可靠性高:恒流源具有很高的可靠性,能够适应各种复杂的工作环境,并且长期稳定工作。
三、恒流源的设计参数在设计恒流源的过程中,需要根据实际需要确定设计参数。
根据不同的电路需要,恒流源的设计参数可能会有所不同。
通常的设计参数包括以下几个方面:1.基本电路参数:例如工作电压、输入电流、输出电流等,这些参数是实现恒流源所必需的。
2.电源参数:如稳压器、开关电源等,这些参数是电路运行中所必需的。
3.晶体管参数:如射极失调电压、工作区域、饱和电压等,这些参数是实现恒流源的核心。
4.电容参数:如输入输出端的直流电容、等效串联电容等,这些参数会对电路的稳定性产生影响。
四、恒流源的设计过程在进行恒流源的设计时,需要遵循一定的设计过程,以确保设计出的电路符合实际需要,并能够稳定地工作。
恒流源的设计过程包括以下几个基本步骤:1.确定电路拓扑结构:根据实际需要确定电路的拓扑结构,如基本电路结构、反馈电路等。
2.计算电路参数:根据电路结构和需要确定电路中各个元件的参数和数值。
3.选择元器件:根据计算得出的元件参数,选择合适的元器件,考虑到元器件的质量和可靠性等因素。
4种常见恒流源电路分析及应用
4种常见恒流源电路分析及应用电子工程世界基本的恒流源电路主要是由输入级和输出级构成,输入级提供参考电流,输出级输出需要的恒定电流。
恒流源电路就是要能够提供一个稳定的电流以保证其它电路稳定工作的基础。
即要求恒流源电路输出恒定电流,因此作为输出级的器件应该是具有饱和输出电流的伏安特性。
这可以采用工作于输出电流饱和状态的双极结型晶体管或者金氧半场效晶体管来实现。
为了保证输出晶体管的电流稳定,就必须要满足两个条件:•其输入电压要稳定——输入级需要是恒压源;•输出晶体管的输出电阻尽量大——输出级需要是恒流源。
四种恒流源电路分析在改进型差动放大器中,用恒流源取代射极电阻RE,既为差动放大电路设置了合适的静态工作电流,又大大增强了共模负反馈作用,使电路具有了更强的抑制共模信号的能力,且不需要很高的电源电压,所以,恒流源和差动放大电路简直是一对绝配!恒流源既可以为放大电路提供合适的静态电流,也可以作为有源负载取代高阻值的电阻,从而增大放大电路的电压放大倍数。
这种用法在集成运放电路中有非常广泛的应用。
本节将介绍常见的恒流源电路以及作为有源负载的应用。
1镜像恒流源电路如图1所示为镜像恒流源电路,它由两只特性完全相同的管子VT0和VT1构成,由于VT0管的c、b极连接,因此UCE0=UBE0,即VT0处于放大状态,集电极电流IC0=β0*IB0。
另外,管子VT0和VT1的b-e分别连接,所以它们的基极电流IB0=IB1=IB。
设电流放大系数β0=β1=β,则两管集电极电流IC0=IC1=IC=β*IB。
可见,由于电路的这种特殊接法,使两管集电极IC1和IC0呈镜像关系,故称此电路为镜像恒流源(IR为基准电流,IC1为输出电流)。
镜像恒流源电路简单,应用广泛。
但是在电源电压一定时,若要求IC1较大,则IR势必增大,电阻R的功耗就增大,这是集成电路中应当避免的;若要求IC1较小,则IR势必也小,电阻R的数值就很大,这在集成电路中很难做到,为此,人们就想到用其他方法解决,这样就衍生出其他电流源电路。
恒流源电路电流方向
恒流源电路电流方向以恒流源电路电流方向为标题,我们将从恒流源电路的基本原理、电流方向的确定以及恒流源电路的应用等方面进行讨论。
一、恒流源电路的基本原理恒流源电路是一种能够输出恒定电流的电路,它可以提供稳定的电流输出,无论负载变化或外部环境条件如何改变。
在恒流源电路中,一般采用负反馈的方式来实现恒流输出。
负反馈的基本思想是将输出电流与参考电流进行比较,并通过控制电路来保持输出电流恒定。
恒流源电路的关键组成部分是一个稳定的参考电流源和一个控制电路,它们共同实现了恒流输出的功能。
二、电流方向的确定在恒流源电路中,电流的方向是由电源端流向负载的。
当电流进入恒流源电路时,经过稳定的参考电流源和控制电路的调节,保持输出电流的恒定,然后流向负载。
因此,恒流源电路的电流方向是从电源端流向负载端的。
三、恒流源电路的应用1. 恒流源电路广泛应用于电子设备中,如LED照明、电池充电、电子负载等。
在LED照明中,恒流源电路可以保证LED的稳定工作电流,提高LED的亮度和寿命。
在电池充电中,恒流源电路可以控制电池的充电电流,保护电池的安全和延长电池寿命。
在电子负载中,恒流源电路可以提供稳定的负载电流,测试电子器件的性能并进行可靠性评估。
2. 恒流源电路还广泛应用于工业控制领域。
在工业自动化生产中,恒流源电路可以用于控制电机的转速和输出扭矩,实现精确的运动控制。
在电力系统中,恒流源电路可以用于电能负荷的稳定控制,提高电网的稳定性和可靠性。
3. 恒流源电路还在科研实验和仪器仪表中得到广泛应用。
在科研实验中,恒流源电路可以提供稳定的电流源,为实验提供可靠的电源。
在仪器仪表中,恒流源电路可以用于测量和控制电流,实现对电路的精确测试和控制。
恒流源电路的电流方向是从电源端流向负载端的。
恒流源电路通过稳定的参考电流源和控制电路实现恒流输出,被广泛应用于LED照明、电池充电、电子负载、工业控制、科研实验和仪器仪表等领域。
恒流源电路的应用可以提高电路的稳定性、可靠性和性能,满足各种需求。
运放中恒流源电路分析方法
运放电路中的恒流源电路分析方法普通镜像恒流源、多集电极恒流源、高精度镜像恒流源、高内阻恒流源和镜像微恒流源电路,以及恒流源电路输出电阻的计算等。
分析恒流源电路的方法是:(1)确定恒流源电路中的基准晶体管或场效应管;(2)计算或确定基准电流;&nbbsp; (4)绘制恒流部分的交流通路,确定恒流源的内阻。
由于恒流源的内阻较大,计算恒流源内阻时不能忽略三极管集电极与发射极之间,或场效应管漏极与源极之间的动态电阻。
1、基本镜像恒流源分析已知基本镜像恒流源电路如图1所示,试计算输出电流的大小和恒流源内阻。
图1晶体管是基准管,且,工作在放大状态。
当与特性参数完全一致时,由可推得由基准输入回路得,所以,当时,。
恒流输出管的交流通路如图1(b)所示,将晶体管用微变等效模型替代后的电路模型如图1(c),显然,恒流源的内阻。
必须注意,应用管的恒流特性时,必须满足,保证始终工作在放大状态。
基本镜像恒流源电路的扩展电路有两种,如图2所示。
图2图2(b)的管采用多集电极晶体管(图2(a)已将其分散画),以基准管的集电极面积为基准,可得到一组与集电极面积成正比的多个恒流源。
图2(c)中增加管可以进一步减少恒流输出与基准电流之间的近似程度,此时,所以,当时,基本镜像恒流值,增加管后,更接近。
2.高内阻(Wilson)恒流源图3是Wilson恒流源电路,试计算恒流输出值。
图3管是基准管,,工作在放大状态。
当、、均工作在放大状态时,各电流之间关系为:整理后可得:按二极管形式连接的管是管发射极的等效电阻,Wilson恒流源的内阻要大于。
3.微恒流源(Widlar)电路图4是Widlar微恒流源电路,试计算输出恒流值。
图4晶体管是基准管,且,工作在放大状态,。
管发射极电流与发射极电压之间的关系为:所以,(1)同理,当工作在放大状态时,(2)由基极回路方程得:(3)将式(1)和式(2)代入式(3),同时考虑,得:(4)例,当电源电压等于+15V,,若要产生的恒流源,试确定电阻R1的值。
机械原理 恒流源
机械原理恒流源机械原理机械原理是研究力学现象和运动规律的一门学科,它主要涉及物体的运动、静力学、动力学、能量转换等方面。
在机械工程中,机械原理是非常重要的基础知识,它为机械设计提供了理论依据和指导。
恒流源恒流源是一种电路元件,它能够提供一个稳定的电流输出。
在电子电路设计中,恒流源被广泛应用于各种场合,如放大器、稳压器、充电器等。
一、恒流源的基本原理恒流源的基本原理是利用一个稳定的电压源和一个可变电阻来控制输出电流。
当外部负载发生变化时,可变电阻会自动调整其阻值以保持输出电流不变。
二、恒流源的分类1. 有源恒流源:有源恒流源是利用晶体管或场效应管等半导体器件来实现的。
这种恒流源具有响应速度快、精度高等优点。
2. 无源恒流源:无源恒流源是利用二极管或晶闸管等元件来实现的。
这种恒流源具有简单、成本低等优点,但精度较低。
三、恒流源的应用1. 放大器:恒流源可以作为放大器的偏置电路,提高放大器的稳定性和线性度。
2. 稳压器:恒流源可以作为稳压器的控制元件,保持输出电压不变。
3. 充电器:恒流源可以作为充电器的控制元件,控制充电电流大小。
四、恒流源的设计方法1. 确定输出电流大小:根据实际需求确定输出电流大小。
2. 选择合适的元件:根据输出电流大小选择合适的半导体或二极管等元件。
3. 设计可变电阻:设计可变电阻来控制输出电流。
可采用数字式或模拟式控制方法。
4. 测试和调整:对设计好的恒流源进行测试和调整,确保其输出符合要求。
五、恒流源常见问题及解决方法1. 输出精度不高:可以采用更高精度的元件或增加反馈控制来提高精度。
2. 温度漂移较大:可以采用温度补偿技术来解决温漂问题。
3. 输出电流范围有限:可以采用多级恒流源或串联多个恒流源来扩大输出电流范围。
六、恒流源的发展趋势随着半导体技术的不断发展,恒流源的性能和精度将不断提高。
同时,恒流源在新能源领域、智能家居等领域也有广泛应用。
未来,恒流源将更加智能化和便携化,成为人们生活中不可或缺的一部分。
恒流源主要参数
恒流源主要参数恒流源是一种常见的电源,常用于测试电路、调试电子设备等。
它的主要作用是输出稳定的电流信号,因此恒流源主要参数的选择是非常重要的。
第一步,选择输出电流范围。
恒流源的输出电流一般在数毫安到几安之间,不同的电路测试需求会选择不同的电流范围。
一般来说,恒流源的输出范围越宽,适用范围就越广。
第二步,选择输出精度。
恒流源需要保证输出电流稳定,输出精度就是描述恒流源输出的稳定性和准确性的重要参数。
输出精度通常以百分之几的形式表示,精度越高,输出电流就越准确稳定。
第三步,选择响应速度。
恒流源的响应速度是指输出电流的变化速率,通俗来说就是恒流源的输出电流变化能够跟上电路的变化速度。
不同的测试需求需要选择不同的响应速度,响应速度较快的恒流源能够满足高速电路的测试需求,响应速度较慢的恒流源则适合稳定性要求较高的测试需求。
第四步,选择过载保护。
过载保护是恒流源的一项重要保护功能,当外部电路故障或电流过大时能够自动切断输出,避免对被测试电路造成损伤。
不同的过载保护功能会影响恒流源的性能和价格,需在实际需求和预算之间做出选择。
第五步,选择形式尺寸。
恒流源除了性能参数以外,形式尺寸也是需要考虑的一个因素,通常是根据实际的测试需求、测试环境和使用方便程度来选择不同的形式尺寸。
综上所述,恒流源主要参数的选择需要根据实际的测试需求和预算等多方面考虑,根据电路的电流范围要求、精度、响应速度、过载保护、形式尺寸等因素选取适合的型号和品牌。
只有选择合适的恒流源,才能更好的满足测试需求,提高测试效率和准确性,保障测试结果的可靠性。
恒流源原理与作用
恒流源原理与作用一:原理恒流亦可叫稳流,意思相近,一般可以不加区别。
与恒压的概念相比,恒流的概念就难于理解一些了,因为日常生活中恒压源是多见的,蓄电池、干电池是直流恒压电源,而220V交流电,则可认为是一种交流恒压电源,因为它们的输出电压是基本不变的,是不随输出电流的大小而大幅变化的。
首先举例说明:一个恒定电流值调至1A的,最高输出电压可达100V的一个恒流电源,当你打开这个恒流源的电源开关时,你会看到电源的电压表和电流表显示什么数值呢?可以肯定的说:输出电压为100V,输出电流为0A。
有人曾经这样问,你不是100V1A的恒流源吗?怎么输出不是100V1A呢?这里仍然要用欧姆定律来解释,理论上可以这样来计算,电源的输出电压U=IR,式中U 为输出电压,I为输出电流,R为负载电阻。
以下分5种情况来说明:如果电源为空载,R可以用无穷大来表示,U=I*∞,由于电源能输1A的电流,如果电源电流为1A,那么U=1A*∞=∞,而电源电压最多只能输出100V,无疑电源只能输出其最大电压100V,由于电源不能输出无穷大的电压,因而电流只能是很小很小的值,即电流输出为0A,即I=U/R=100V/∞=0A。
如果负载电阻R=200欧,那么又因电源只能输出100V,因此电流只能为0.5A,即I=U/R=100V/200R=0.5A如果负载电阻R=100欧,由于电源能输出100V,就使得电流能达到1A,即I=U/R=100V/100R=1A此时输出电流正好达到电源的恒流值。
如果负载电阻继续减小,改为50欧,如果根据公式I=U/R=100V/50R=2A.但这里的关键是我们的电源是个恒流值为1A的电源,因此此时的输出电流只能被强迫限制在1A而不能为2A因而输出电压只能被迫降到50V而不能为100V。
这里仍然要符合欧姆定律,即U=IR=1A*50R=50V如果负载电阻变为0欧(即短路),那么由于输出电流只能为1A,输出电压就只能为0V,即U=I*R=1A*0R=0V从以上5个例子可以看出,如果负载电阻太大,使电源输出电流不能达到恒流值,那么恒流源的输出电压就会自动升到电源的最大输出电压,只有当负载电阻小到一定的程度,使电源输出电流达到恒流值,电源才真正处于恒流工作状态,随着负载电阻值的逐步减小,输出电压也按规律下降,以保持输出电流的恒定不变。
(电源技术)恒流源
三极管射极偏压构成恒流源
利用稳压二极管提供基极偏压5.6V
VE=VB - 0.6=0.5V
流经负载load的电流
用两只同型三极管,利用三极管相对稳定的be电压作为基 准,电流数值为:I = Vbe/R1。缺点是不同型号的管子,其 be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。同时不同的工作电流下,这个电压也会有一定的
从三极管特性曲线可见,工作区内的IC受 IB影响,而VCE对IC的影响很微。 因此,只要IB值固定,IC亦都可以固定。 输出电流IO即是流经负载的IC。
三极管射极偏压构成恒流源
从左边看起:基极偏压
VE = VB - 0.6 = 1.0V
又因为射极电阻是1K,流经射极电阻的电流是
所以流经负载的电流就就是稳定的1mA
u02= up2 up1 =
R4*uI/(R3+R4)+R3* up2/(R3+R4)=0.5uI +0.5up2-----(a)
u01=(1+R2/R1)up1=
2up1
将(a)代入上式,得 uo1=up2+uI, R0 上的电压uR0= u01up2=uI
所以 i0=uI/R0
为了能够精确输出电流,通常使用一个运放作为反馈,同 时使用场效应管避免三极管的be电流导致的误差。典型的 运放恒流源如图(2)所示,如果电流不需要特别精确,其中
(Rw =固定值+可调值)
可调稳压器构成恒流源
测温器件AD590
AD590是美国ANALOG DEVICES公司的单片集成两端感 温电流源,其输出电流与绝对温度成比例。在4 V至 30 V电源电压范围内,该器件可充当一个高阻抗、恒 流调节器,调节系数为1 µA/K。片内薄膜电阻经过 激光调整,可用于校准器件,使该器件在298.2K (25°C)时输出298.2 µA电流。
交流恒流源系统分析
交流恒流源系统分析交流恒流源主要是通过电力电子元器件及升流器产生可调大电流的装置,主要应用在断路器、开关等检测行业,本文对其原理及硬件进行分析计算。
标签:整流回路,逆变回路,升流器1.概述交流恒流源是采用电力电子装置对电网电源进行变换,并且能够抑制电网电源产生的波动,对输出电流采取闭环控制,使其不随负载阻抗的变化而变化。
当前,交流恒流源主要应用于检测断路器、塑壳断路器、小型断路器继电器、开关、交流接触器、机械开关等工业产品,在电流互感器测试中应用较少,本文对其原理及主要硬件设备配置进行分析。
2.系统组成系统由电容滤波的三相不可控整流桥、电压型全桥逆变桥、大电流发生器三大部分构成,通过对电网电源整流后经电压型全桥逆变输出至升流变压器,升流变压器输出接负载,对负载进行测试。
系统图见下图。
恒流源系统原理及主要硬件分析2.1电容滤波的三相不可控整流原理2.2逆变回路原理电压型全桥逆变电路的原理图见图二,它共有四个桥臂,可以看成是由两个半桥电路组成。
把桥臂1和4作为一对,2和3作为另一对2.2.1 PWM逆变原理PWM的主要控制方式有计算法和调制法,目前实际应用的主要是调制法,以下主要对调制法进行说明,图二是采用IGBT作为开关器件的单相PWM逆变电路,其控制方式为:在输出电压U0的正半周,V1保持通态,V2保持断态,V3和V4交替通断,因输出串接有滤波电感,所以,一般情况下负载呈阻感状态,此时,负载电流滞后于负载电压,因此在电压正半周,电流有一段区间为正,一段区间为负。
在负载电流为正的区间,V1和V4导通时,负载电压U0等于直流电压Ud;V4关断时,负载电流通过V1和VD3续流,U0=0。
在负载电流为负的区间,仍为V1和V4导通时,因i0为负,故i0时间上从VD1和VD4流过,仍有U0=Ud,V4关断,V3开通后,i0从V3和VD1续流,U0=0。
这样,U0总可以得到Ud和零两种电平。
同样,在U0的负半周,让V2保持通态,V1保持断态,V3和V4交替通断,U0可得到-Ud和零两种电平。
6种最常用恒流源电路的分析与比较
6种最常用恒流源电路的分析与比较6种最常用恒流源电路的分析与比较恒流电路有很多场合不仅需要场合输出阻抗为零的恒流源,也需要输入阻抗为无限大的恒流源,以下是几种单极性恒流电路:类型1:特征:使用运放,高精度输出电流:Iout=Vref/Rs类型2:特征:使用并联稳压器,简单且高精度输出电流:Iout=Vref/Rs检测电压:根据Vref不同(1.25V或2.5V)类型3:特征:使用晶体管,简单,低精度输出电流:Iout=Vbe/Rs检测电压:约0.6V类型4:特征:减少类型3的Vbe的温度变化,低、中等精度,低电压检测输出电流:Iout=Vref/Rs检测电压:约0.1V~0.6V类型5:特征:使用JEFT,超低噪声输出电流:由JEFT决定检测电压: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,图5注:Is=IB+Iout=Iout(1+1/h FE)其中1/h FE为误差若输出级使用晶体管则电流检测时会产生基极电流分量这一误差,当这种情况不允许时,可采用图6所示那样采用FET管图6Is=Iout-I G类型2,这是使用运放与Vref(2.5V)一体化的并联稳压器电路,由于这种电路的Vref高达2.5V,所以电源利用范围较窄类型3,这是用晶体管代替运放的电路,由于使用晶体管的Vbe (约0.6V)替代Vref的电路,因此,Vbe 的温度变化毫无改变地呈现在输出中,从而的不到期望的精度类型4,这是利用对管补偿Vbe随温度变化的电路,由于检测电压也低于0.1V左右,应此,电源利用范围很宽类型5,这是利用J-FET的电路,改变R gs可使输出电流达到漏极饱和电流I DSS,由于噪声也很小,因此,在噪声成为问题时使用这种电路也有一定价值,在该电路中不接R GS,则电流值变成I DSS,这样,J-FET 接成二极管形式就变成了“恒流二极管”以上电路都是电流吸收型电路,但除了类型2以外,若改变Vref 极性与使用的半导体元件,则可以变成电流吐出型电路。
恒流源作用
恒流源作用恒流源作用恒流源是一种电路元件,用于提供稳定的电流输出。
它的作用在于将电路中的负载与电源隔离,从而保证负载获得稳定的电流。
恒流源广泛应用于各种电子设备中,如LED照明、激光驱动、传感器等。
一、基本原理恒流源采用反馈控制技术实现恒定输出电流。
当负载变化时,反馈回路会自动调整输出电压以保持稳定的输出电流。
这种控制方式可以有效地避免负载过载或欠载情况下出现的问题。
二、主要特点1. 稳定性高:恒流源能够提供精确且稳定的输出电流,从而保证负载工作正常。
2. 适应性强:恒流源能够适应不同的负载变化,并自动调整输出电压以保持稳定的输出电流。
3. 节能环保:由于恒流源能够精确控制输出电流,因此可以有效地减少功耗和热量产生,从而实现节能环保。
4. 易于控制:恒流源通常具有简单易懂的控制接口,用户可以通过调整电压或电流等参数来实现对输出的控制。
三、应用领域1. LED照明:恒流源是LED照明中非常重要的元件之一,它能够提供稳定的电流输出,从而保证LED灯泡正常工作。
2. 激光驱动:恒流源能够提供精确且稳定的电流输出,从而保证激光器正常工作。
3. 传感器:恒流源能够提供稳定的电流输出,从而保证传感器正常工作。
4. 其他应用:恒流源还广泛应用于其他领域,如医疗设备、通信设备等。
四、选型指南1. 输出电流范围:根据负载需求选择合适的输出电流范围。
2. 稳定性要求:根据负载需求选择稳定性较高的恒流源。
3. 控制接口:根据使用需求选择控制接口较为简单易懂的恒流源。
4. 功耗和热量产生:根据使用需求选择功耗和热量产生较小的恒流源。
恒流源参数
恒流源参数一、什么是恒流源参数恒流源参数是指恒流源的基本特性和性能参数。
恒流源是一种可以提供稳定输出电流的电源器件,常用于电子设备的测试、测量和实验等应用中。
恒流源参数包括电流稳定性、输出电流范围、输出电压范围、负载调整能力等。
二、电流稳定性恒流源的电流稳定性是其最基本的参数之一,表示恒流源在不同负载条件下输出电流的稳定性能。
一般来说,电流稳定性越高,恒流源在不同负载条件下输出电流的波动越小。
三、输出电流范围恒流源的输出电流范围是指在其规定的工作范围内可以提供的输出电流的上下限值。
电流范围越大,恒流源可以适应更广泛的负载条件,具有更高的适用性。
四、输出电压范围恒流源的输出电压范围是指在其规定的工作范围内可以提供的输出电压的上下限值。
输出电压范围与输出电流范围密切相关,通常情况下,输出电流越大,输出电压范围越小。
五、负载调整能力恒流源的负载调整能力是指在负载变化时,恒流源能够快速调整输出电流以保持恒定的输出电流特性。
负载调整能力越强,恒流源在负载变化时输出电流的稳定性越好。
六、恒流源参数的影响因素恒流源参数受多个因素的影响,包括电源电压稳定性、温度变化、负载变化等。
这些因素的变化都会对恒流源的输出电流特性产生一定的影响。
因此,在选购和使用恒流源时,需要考虑这些因素以确保其稳定性和可靠性。
七、恒流源参数的测试方法评估恒流源的参数需要进行一系列测试,以下是常用的恒流源参数测试方法:1.电流稳定性测试:将恒流源连接到负载上,在不同负载条件下测量输出电流的波动范围,并计算其标准偏差。
2.输出电流范围测试:将恒流源连接到不同负载上,逐步调整输出电流,并记录恒流源能够稳定输出的最大和最小电流值。
3.输出电压范围测试:将恒流源连接到不同负载上,逐步调整输出电压,并记录恒流源能够稳定输出的最大和最小电压值。
4.负载调整能力测试:在恒流源输出电流稳定的情况下,突然改变负载,观察恒流源响应的时间和输出电流的波动情况。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
恒流源是电路中广泛使用的一个组件,这里我整理一下比较常见的恒流源的结构和特点。
恒流源分为流出(Current Source)和流入(Current Sink)两种形式。
最简单的恒流源,就是用一只恒流二极管。
实际上,恒流二极管的应用是比较少的,除了因为恒流二极管的恒流特性并不是非常好之外,电流规格比较少,价格比较贵也是重要原因。
最常用的简易恒流源如 图(1) 所示,用两只同型三极管,利用三极管相对稳定的be电压作为基准,
电流数值为:I = Vbe/R1。
这种恒流源优点是简单易行,而且电流的数值可以自由控制,也没有使用特殊的元件,有利于降低产品的成本。
缺点是不同型号的管子,其be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。
同时不同的工作电流下,这个电压也会有一定的波动。
因此不适合精密的恒流需求。
为了能够精确输出电流,通常使用一个运放作为反馈,同时使用场效应管避免三极管的be电流导致的误差。
典型的运放恒流源如图(2)所示,如果电流不需要特别精确,其中的场效应管也可以用三极管代替。
电流计算公式为:
I = Vin/R1
这个电路可以认为是恒流源的标准电路,除了足够的精度和可调性之外,使用的元件也都是很普遍的,易于搭建和调试。
只不过其中的Vin还需要用户额外提供。
从以上两个电路可以看出,恒流源有个定式(寒,“定式”好像是围棋术语XD),就是利用一个电压基准,在电阻上形成固定电流。
有了这个定式,恒流源的搭建就可以扩展到所有可以提供这个“电压基准”的器件上。
最简单的电压基准,就是稳压二极管,利用稳压二极管和一只三极管,可以搭建一个更简易的恒流源。
如图(3)所示:
电流计算公式为:I = (Vd-Vbe)/R1
TL431是另外一个常用的电压基准,利用TL431搭建的恒流源如图(4)所示,其
中的三极管替换为场效应管可以得到更好的精度。
TL431组成流出源的电路,暂时我还没想到:)
TL431的其他信息请参考《TL431的内部结构图》和《TL431的几种基本用法》
电流计算公式为:I = 2.5/R1
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。
电流计算公式为: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。
电流计算公式为: 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。
最后说明一下(不说明一下我不放心:P),因为本人并非专业的电路设计人员,只是因为业余爱好才研究这些知识,如果我提供的内容有不准确和错误的地方,还请大家多多指正:)。