大电流恒流源电路设计方案
大功率恒流源电路的原理
大功率恒流源电路的原理
大功率恒流源电路是一种能够提供稳定恒定电流输出的电路。
它主要由电源、电流采样电阻、比较器、控制器和负载组成。
其工作原理是通过不断调整输出电压,使得电流采样电阻上的电压与设定的电流值相等,从而实现恒流输出。
在大功率恒流源电路中,电源是提供电流的能量源,它可以是直流电源或交流电源。
电流采样电阻连接在电源和负载之间,起到采样电流的作用。
比较器用于比较采样电阻上的电压与设定的电流值,根据比较结果向控制器发出控制信号。
控制器根据接收到的信号,通过调整输出电压的大小,使得电流采样电阻上的电压与设定的电流值相等。
负载是电流源的输出端,它可以是电阻、电感、电容等等。
大功率恒流源电路的工作原理可以简单描述为:当负载电流小于设定的电流值时,电流采样电阻上的电压低于设定值,比较器会向控制器发出增加输出电压的信号;当负载电流大于设定的电流值时,电流采样电阻上的电压高于设定值,比较器会向控制器发出减小输出电压的信号。
控制器根据接收到的信号,调整输出电压的大小,使得电流采样电阻上的电压与设定的电流值相等,从而实现恒流输出。
大功率恒流源电路的应用非常广泛。
例如,在电子设备测试中,需要对负载进行恒定电流的供电,以确保测试的准确性和稳定性。
此
外,大功率恒流源电路还可以用于电池充电、电动车充电桩、LED 驱动等领域。
大功率恒流源电路通过不断调整输出电压,使得电流采样电阻上的电压与设定的电流值相等,从而实现恒流输出。
它在各个领域都有着广泛的应用,为电子设备的测试和负载供电提供了稳定可靠的电流输出。
10ma恒流源电路
10ma恒流源电路10mA恒流源电路是一种常用的电路设计,它可以提供稳定的10mA电流输出。
恒流源电路在许多应用中都有重要的作用,比如电流源、电流驱动器等。
本文将介绍10mA恒流源电路的原理、设计方法和应用。
一、原理恒流源电路的原理是通过反馈控制,使得输出电流保持恒定。
其中,关键的元件是电流源和负载电阻。
电流源可以是电流镜、差分放大器等,而负载电阻则是通过调节电阻值来控制输出电流大小。
二、设计方法设计一个10mA恒流源电路,需要确定电流源和负载电阻的数值。
常见的电流源设计方法有电流镜电路和差分放大器电路。
1. 电流镜电路设计电流镜电路是一种常用的电流源设计方法。
它使用了一个或多个晶体管来实现恒定的电流输出。
可以通过调整电流镜中晶体管的尺寸比例来控制输出电流大小。
2. 差分放大器电路设计差分放大器也可以用作恒流源电路的设计方法。
通过调整差分放大器中的电阻值和电压源,可以实现恒定的电流输出。
差分放大器电路的设计相对复杂一些,但在某些应用中具有优势。
三、应用10mA恒流源电路在许多应用中都有广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景:1. 电流源恒流源电路可以作为电流源来提供稳定的电流输出。
在一些需要恒定电流的电路中,如温度传感器、光电传感器等,恒流源电路可以提供稳定的电流驱动。
2. 电流驱动器恒流源电路也可以作为电流驱动器来驱动其他电路。
比如,在LED 驱动电路中,恒流源电路可以提供恒定的电流输出,保证LED的亮度稳定。
3. 模拟电路在模拟电路设计中,恒流源电路常常用于偏置电流的提供。
通过将恒流源电路连接到某些元件的基极或源极,可以实现对电路的偏置控制。
四、总结10mA恒流源电路是一种常用的电路设计,它可以提供稳定的10mA电流输出。
恒流源电路的设计方法有电流镜电路和差分放大器电路,根据实际应用需求选择合适的设计方法。
恒流源电路在电流源、电流驱动器和模拟电路设计中有着广泛的应用。
通过合理设计和调整,恒流源电路可以满足不同应用场景的需求,提供稳定可靠的电流输出。
大电流恒流源系统的设计与实现
D O I : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 1— 4 5 5 1 . 2 0 1 3 . 0 9 . 0 2 2
大 电流 恒 流 源 系统 的 设 计 与 实 现 术
金 良盛 , 郑 于海2
( 1 . 浙江 工业 大学 机 械工程 学 院 , 浙江 杭州 3 1 0 0 2 3 ; 2 . 浙 江省 机 电 设计 研究 院有 限公 司 计算 机所 , 浙江 杭州 3 1 0 0 0 0 )
第3 0卷 第 9期 2 0 1 3年 9月
机
电
工
程
Vo 1 . 3 O No. 9
J o u r n a l o f Me c h a n i c a l& E l e c t r i c l a En g i n e e r i n g
S e p .2 0 1 3
t r o 1 .T h e m a g n e t i c c i r c u i t i n p u t o f t h e m u l t i — m a g n e t i c t r a n s f o me r r w a s c o n t r o l l e d or f g e t t i n g c o n t i n u o u s l y a d j u s t bl a e v o l t a g e .A f e e d b a c k c o n -
2 . C o m p u t e r D e p a r t m e n t , Z h e j i a n g I n s t i t u t e o f Me c h a n i c a l &E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g , H a n g z h o u 3 1 0 0 0 0 , C h i n a )
4~20ma恒流电路
4~20ma恒流输出电路分析1,电路概括一些传感器仪表电路,变送器电路中经常用到4~20ma可调恒流输出,本文将为您提供一个廉价简洁的方案,其中包括电路使用说明,电路灵活变通方法,电路计算分析等详细介绍。
2,电路说明电路分为三部分:A,输入部分:输入部分由0~2ma信号源经过R5形成一个“0~1V”的可变电压然后送入前级放大电路U1A,这个输入跟后级电路成线性关系,当输入变化时输出可实现“4~20ma”输出的变化。
输入电路形式可根据实际应用调整变化,只要能产生线性变化的直流电压即可送入前级放大电路,得出的结果是一样的,B,前级放大电路:LM358有两个运算放大器通道,我们用一个作为前级放大电路,前级放大电路由“R7,R9”组成的负反馈比例放大电路,其主要的作用是将“0~1V”的电压放大到“0~11V”,至于为什么要放大到这个电压我们后面再介绍,此处先埋下来。
C,恒流电路恒流电路是由LM358组成的另一个负反馈放大器,其主要作用是在“特定的阻抗”上面产生“特定的电压”,当阻抗和电压固定,那么电流即为恒定。
在固定电阻上面产生固定的电压这也是恒流源设计的核心,掌握了这一点就可以灵活设计各种恒流电路。
通常运算放大器的输出能力很小,所以电路中的三极管Q1起到扩流的作用。
3,电路计算分析A,图中输入为“0~2ma”,根据运算放大器虚断的分析R1上面不过电流,所以“0~2ma”电流全部经过R5到地,设置输入的“0~2ma”为电流i。
得出“0<=V1<=1V”,公式参考如下:V=Iin5*1RB,根据运算放大器虚短可得V2=V1,即“0V<=V2<=1V”,公式如下:V=2V1C , 根据运算放大器虚断,V2处无电流流入运放,即R7和R9的电流值相同,得出V3的电压为“0V<=V3<=11V ”,公式如下:92*)97(392)97(31R V R R V R V R R V i +=Þ=+=将B 公式带入上式,求出V3与V1的关系: 1*1191*)97(3V R V R R V =+=将A 式带入上式,求出V3与Iin 的关系:5**111*113R Iin V V ==D , 根据运算放大器虚断,所以V4无电流流入运算放大器,我们设置V7为已知变量,则可以求出V4的电压,公式如下:34*)42()37(4V R R R V V V ++-=E , 根据运算放大器虚断,所以V5无电流流入运算放大器,我们设置V8为已知变量,则可以求出V5的电压,公式如下:12*)1211(85R R R V V +=F , 根据运算放大器虚短,所以有V4=V5,我们将“D ,E ”的公式带进去,然后解一下方程,公式如下:3*02.07812*)1211(834*)42()37(54V V V R R R V V R R R V V V V =-Þ+=++-Þ= G , 我们前面有讲到恒流源的核心就是有固定的电压在固定的电阻上面就可以产生恒定的电流,那么我们R8-R7的差值恒定,那么是不是可以认为R10上面的电压恒定呢,而这个阻值也是不变的,所以就得出来恒流了,下面我们将公式补全:10)78(R V V i -=我们将F 公式中V8-V7的值带入上式,得出来输出电流和V3的关系:3*002.010)3*02.0(V R V i ==我们将C 式带入上式,得出输出电流i 与Iin 的关系:Iin R Iin i *115**11*002.0==即输出电流的范围为“0ma<= I <=22ma ”.4, 电路分析图中电路是应用在输入“0~2ma ”,输出“4~20ma ”的电路中,输入部分“0~20ma ”是线性变化可调的,所以输出电流也是线性变化可调整的,所以应用在变送器或者仪表电路中最为合适。
基于功率MOS管恒流源电路的研究
基于功率MOS管恒流源电路的研究摘要:目前,国内在 LED 显示驱动领域存在着巨大的商机。
况且恒流源驱动器作为高速发展的LED 工作中的一个重要的基本驱动单元,发展速度越来越快,对性能的要求也越来越高。
随着 CMOS 工艺的不断发展完善,电路所能达到的集成度也越来越高、电源电压和特征尺寸被不断减小,对于一些半导体企业是一个挑战,同时也是半导体产业的未来争取的一个重要的竞争的目标产业。
关键词:恒流源电路;基准电压;温度补偿系数1 功率MOS 管的特性功率MOSFET 指具有垂直于芯片表面的导电路径的MOS 场效应晶体管,习惯上称为VMOS。
这种器件的源极和漏极分置于芯片的两个表面,因而具备短沟道,高电阻漏极漂移区和垂直导电电路等特点,从而提高了器件的耐压能力,电流处理能力和开关速度,使MOS 器件从小功率范围跨进到大功率范围。
功率MOSFET 的优点主要包括:高输入阻抗,低驱动电流;开关速度快,高频特性好;负电流温度系数,热稳定性优良;安全工作区域大;高度线性化的跨导;理想的线性特性等。
它的这些优点使得其在电力电子技术中的地位上长很快,应用很广。
N 沟道增强型功率MOSFET 的符号及特征曲线如图所示。
由图可以看到,功率MOSFET 在确定栅压VGS 时,输出电流ID 基本为一常量,而功率晶体管在确定基极电流下的输出电流还会随着电压的上升而增大,并未完全饱和,特别是在基极电流较大的时候,所以这个差别表明,功率MOSFET比功率晶体管更适合于作为恒流器件使用。
2 基于功率MOS 管恒流源电路2.1 Widlar 带隙基准电压的恒流源。
在这个电路中,整流管采用Linear 公司生产的J500 系列中的J502,它给Q1 提供一个相对比较稳定的430 μA 电流,并获得一个稳定的开启电压,使电路带隙基准电压维持稳定。
为了保证三个NPN 三极管Q1、Q2、Q3 是拥有相同的温度特性,电路选用集成三极管芯片系列CA3045。
一种大功率交流恒流源的设计
电气传动2021年第51卷第23期摘要:针对某些低压电气设备需要对特定电流的热效应进行严格测试的需求,设计了一种具有多种运行模式的大功率交流恒流源装置。
该恒流源装置采用多组逆变H 桥共直流母线的电路拓扑,以矢量控制作为核心算法,根据不同的测试需求,可选择不同的运行模式,包括单相独立运行模式、单相并联运行模式以及三相运行模式。
经过实验验证,所提出的具有多种运行模式的恒流源完全可以满足不同种类低压电气设备的测试需求,并且基于矢量控制理论的控制策略使该恒流源装置实现可靠高效运行,获得了低谐波、高精度的输出电流,具有广阔的应用范围和市场前景。
关键词:恒流源;逆变H 桥;LCL 滤波器;矢量控制中图分类号:TM464文献标识码:ADOI :10.19457/j.1001-2095.dqcd22030Design of High Power AC Constant Current SourceSUN Chuanjie ,TIAN Kai ,CHU Zilin ,YANG Jingran ,ZHANG Zhonglei(Tianjin Research Institute of Electric Science Co.,Ltd.,Tianjin 300180,China )Abstract:For some low-voltage electrical equipment that requires strict testing of the thermal effects of specific currents ,a high power AC constant current source with multiple operating modes was designed.The constant current source adopts the circuit topology of multiple sets of H-bridge inverter common DC bus ,and uses vector control as the core algorithm ,according to different test requirements ,different operation modes can be selected ,including single-phase operation in independence ,single-phase operation in parallel and three-phase operation.Experimental results demonstrate that the constant current source can meet the testing needs of different types of low-voltage electrical equipment ,the control strategy based on vector control theory enables the constant current source to operate reliably and efficiently ,and obtains low harmonic ,high-precision output current ,the constant current source has a wide range of applications and market prospects.Key words:constant current source ;H-bridge inverter ;LCL filter ;vector control基金项目:天津电气院科研开发创新基金(GE2017ZL002)作者简介:孙传杰(1988—),男,硕士,工程师,Email :***************一种大功率交流恒流源的设计孙传杰,田凯,楚子林,杨敬然,张中磊(天津电气科学研究院有限公司,天津300180)交流恒流源被广泛应用于低压电气设备的型式试验,当前市场份额基本被国内产品占据。
大功率交流恒流源电路设计-001
大功率交流恒流源电路
恒流源电路如图1所示:
图1交流恒流源电路
在图1中,应保证R3=R5=R6=R7,这样输出的电流比较稳定,同时R2应该尽可能的小,这样R2上面能耗就比较少。
图1中,R4是负载,当R2和输入电压V1保持不变的情况下,流过R4上的电流基本上保持不变,即可以认为是恒流。
下面的图2,图3,图4都是仿真结果图。
通过仿真可以看出,当其他条件都不变的情况下,仅仅改变负载的阻值,即R4的值,输出电流基本上不变。
由于LM1875具有交流和直流对地短路的保护功能和超载过热保护电路,可以输出最大功率为30W,因此,此电路可以输出的电流比较大。
理论上,如果R2为30欧,最大的电流可以输出将近1A。
图2
图3
图4。
大功率恒流源的设计
大功率恒流源的设计恒流源(Constant Current Source)是一种电子设备,它能够提供并保持稳定的输出电流,无论负载的电阻值如何变化。
在电路设计中,常常需要使用恒流源来驱动负载,例如LED、激光二极管等。
本文将介绍大功率恒流源的设计过程。
首先,我们需要明确设计的要求和限制条件。
在设计大功率恒流源时,需要考虑以下几个关键参数:1.输出电流范围:确定所需的输出电流范围,以满足特定负载的要求。
2.输出电压范围:选择适当的输出电压范围,以满足特定负载的工作电压需求。
3.输出功率:根据负载的功率需求,确定所需的输出功率范围。
4.稳定性:确保输出电流的稳定性,以防止负载中的电压和电流波动。
接下来,我们将介绍大功率恒流源的设计步骤:步骤1:选择适当的电流源在设计恒流源之前,我们需要选择适当的电流源。
一般来说,常用的电流源包括运算放大器、普通二极管、场效应管等。
选择电流源时要注意其输出电流范围和稳定性。
步骤2:设计电流反馈环路为了实现恒流源的稳定性,我们需要设计电流反馈环路,使输出电流与参考电流保持一致。
这可以通过负反馈来实现,其中负载电流与参考电流比较,并通过控制电流源来实现输出电流的调节。
步骤3:选择适当的功率放大器为了实现大功率输出,我们需要选择适当的功率放大器。
常见的功率放大器包括MOSFET、功率晶体管等。
选择功率放大器时要考虑其最大功率输出和效率。
步骤4:设计电源供应为了提供足够的电源供应,我们需要设计适当的电源电路。
这可以通过使用变压器、整流器和滤波电容等组件来实现。
步骤5:进行样品测试和优化完成恒流源的设计后,我们需要进行样品测试和优化。
这包括测量输出电流的稳定性、负载调整的响应速度等。
根据测试结果,我们可以对电路进行优化和改进。
最后,根据设计需求和实际应用要求,我们可以选择适当的元件和电路拓扑来实现大功率恒流源。
在设计过程中,需要综合考虑电流范围、电压范围、功率输出和稳定性等因素,并进行适当的测试和优化。
恒流源电路设计方法
恒流源电路设计方法
恒流源电路是一种用于控制电路中电流的电路,它可以将电路中的电
流保持在一定的恒定值,常用于LED驱动、压纹机等场合。
其基本原理是
将一个电流源和负载装置连接在一起,通过精确控制电流源电流大小,进
而控制负载器件的工作状态,达到恒定电流的目的。
设计恒流源电路的方法如下:
1.选择合适的电源(电压等级和电流容量等)。
2.确定负载器件的参数(电阻、功率等),根据负载器件参数计算所
需的电流大小。
3.根据所需电流大小选择合适的电流源元器件(电流计、MOSFET、晶
体管等)。
4.设计电路中的稳压电路和保护电路,保证电路的稳定性和安全性。
5.在电路设计中考虑电流源电路的可靠性和效率,尽量减小功率损失
和温度升高。
6.在实际应用中,要对电路进行测试和优化,以达到最佳的电路效果。
总之,恒流源电路的设计需要充分考虑电源、负载、电流源元器件等
因素,以及电路的稳定性、保护、效率等方面的问题。
通过合理的设计和
优化,才能获得稳定可靠、效率高的恒流源电路。
高精度4-20mA恒流源电路的设计
高精度4-20mA恒流源电路的设计[摘要] 4-20mA电流输出,在远程智能工业控制中占有重要的地位。
本设计提出的高精度可编程恒流源系统,以STC89C52单片机、AD421数模转换器为核心,经分析、处理后,可实现高精度的恒流输出,以为工业设备校准提供精密参考信号。
[关键词] 4-20mA电流恒流源AD421 单片机高精度1.引言恒流源是能够向负载提供恒定电流的电源,现代电子技术的广泛应用,促进了对恒流源的需求。
例如高精度恒流源在为智能仪器仪表的检测和为工业设计提供精密参考信号发挥了很好的作用。
本设计,提出了一种廉价的高精度可编程恒流源的设计方案,使用单片机作为系统的控制核心,通过16位电流输出型DA 转换器AD421输出电流信号。
在实际测试中,恒流输出精度表现出色,达到了设计得要求。
本设计具有如下优点:(1)电流可以由用户自行调整,并通过液晶显示器与用户交互;(2)经过软件校正后,电路线性相对较好, 精度可达到±1uA;(3)电路简单, 容易实现;(4)可用于对防爆有特殊要求的工业现场。
2.系统分析4—20mA可编程恒流源的功能模块图如图1所示。
通过单片机给AD421提供数字信号,经AD421转换后输出4-20mA电流;由于AD421环流输出电路的模拟部分的影响,导致输出电流呈现一定的非线性,本设计通过软件对其进行了校准,使恒流源的精度达1uA;输出电流大小可由用户通过键盘自由设定,并通过液晶显示出来;且由于单片机和AD421之间通过光耦合实现了隔离,使其可用于对防爆有特殊要求的工业现场。
3.基于AD421的主硬件电路设计AD421是美国ADI公司推出的一种单片高性能数模转换器。
它由电流环路供电,16位数字信号以串行方式输入,4-20mA电流输出。
本质上来说,AD421提供了三个功能:将来自微处理器的数字函数变为模拟函数;用作环电流放大器;提供将环流作为能源的稳定的工作电压调节器。
以AD421为核心的主硬件电路的设计如图2所示。
电压控制恒流充电电路设计(50mA)
《电子技术》课程设计报告课题名称:电压控制恒流充电电路设计班级学号学生姓名专业系别指导老师电子技术课程设计指导小组2014年5月《电子技术》课程设计报告课题:电压控制恒流充电电路设计一、设计目的电子技术课程设计是模拟电子技术、数字电子技术课程结束后进行的教学环节。
其目的是:1、培养理论联系实际的正确设计思想,训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。
2、学习较复杂的电子系统设计的一般方法,提高基于模拟、数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力,由学生自行设计、自行制作和自行调试。
3、进行基本技能训练,如基本仪器仪表的使用,常用元器件的识别、测量、熟练运用的能力,掌握设计资料、手册、标准和规范以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据处理等。
4、培养学生的创新能力。
二、设计要求1、充电电流为50mA。
2、控制电压为2.5V和3V,当充电电压上升到3V时自动断电,当用电电压下降到2.5V时自动通电。
3、由5V直流源供电。
4、按照课题设计任务书要求进行设计5、用图、表、文字说明描述电路设计步骤6、对选用的主要元器件(包括集成电路),给出规格型号及技术参数,并附元器件表一份;7、凡是选用的集成电路,必须画完整的接线图,并说明各引线的功能和使用方法,同时应列出功能表8、分析设计电路的工作原理。
9、根据现有实验室条件,对设计的电路进行设计,制作与调试。
10、按要求撰写设计报告三、总体设计(1)在恒流源部分,我们通过利用9012PNP硅管其发射级-基极导通电压0.7V和10Ω电阻输出50mA电流。
(2)在电压的自动控制部分,接入5V电压,调节Rw1,经分压以后,在上部电路中的电位比较器的正向输入端的电压为2.5V。
同理,调节Rw2的大小,使下部电位比较器的反向输入端电压为3V。
工作原理接通电源,由于A点初始电压为0,Ⅰ电位比较器工作1端输出高电平,驱动晶闸管工作,继电器1跟着工作其开关闭合,开始给电容器充电;当A 点电压达到3V,Ⅱ电位比较器工作1端输出高电平,三极管9018导通,继电器2工作使得晶闸管不工作,继电器1跟着不工作其开关断开,电容通过R3开始放电;当A点电压降到2.5V,Ⅰ电位比较器工作7端输出高电平,又驱动晶闸管工作,继电器2跟着工作其开关闭合,给电容器充电。
恒流恒压充电器的原理与设计
恒流恒压充电器的原理与设计恒流恒压充电器的原理与设计随着高新电子技术的发展各类充电电子产品不断上升,为此云峰电子为朋友们提供些相关恒流充电器的制作与原理分析,请仔细阅读!第一类、lm317恒流源电路图图1、图2分别是用78××和LM317构成的恒流充电电路,两种电路构成形式一致。
对于图1的电路,输出电流Io=Vxx/R+IQ,式中Vxx是标称输出电压,IQ是从GND端流出的电流,通常IQ≤5mA。
当VI、Vxx及环境温度变化时,IQ的变化较大,被充电电池电压变化也会引起IQ的变化。
IQ是Io的一部分,要流过电池,IQ的值与Io相比不可忽略,因而这种电路的恒流效果比较差。
对于图2的电路,输出电流Io=VREF/R+IADJ,式中VREF是基准电压,为1.25V,IADJ是从调整端ADJ流出的电流,通常IADJ≤50μA。
虽然IADJ也随VI及环境条件的变化而变化,且也是Io的一部分,但由于IADJ仅为78××的IQ 的1%,与Io相比,IQ可以忽略。
可见LM317的恒流效果较好。
对可充电电池进行恒流充电,用三端稳压集成电路构成恒流充电电路具有元件易购、电路简单的特点。
有些读者在设计电路时采用78××稳压块,如《电子报》2001年第2期第十一版刊登的《简单可靠的恒流充电器》及今年第6期第十版的《恒流充电器的改进》一文,均采用7805。
78××虽然可接成恒流电路,但恒流效果不如LM317,前者是固定输出稳压IC,后者是可调输出稳压IC,两种芯片的售价又相近,采用LM317才是更为合理的改进。
LM317采用T0-3金属气密封装的耗散功率为20W,采用TO-220塑封结构的耗散功率为15W,负载电流均可达1.5A,使用时需配适当面积的散热器。
由于LM317的VREF=1.25V,其最小压差为3V,因此输入电压VI达4.25V就能正常工作。
毕业设计(论文)--大功率LED恒流驱动电路的研究与设计
毕业设计(论文)--大功率LED恒流驱动电路的研究与设计目录摘要IIIAbstract Ⅳ第一章绪论11.1 白光LED发展的背景和意义 11.2 大功率LED发光原理 31.3 白光LED的发展简介 31.4 课题介绍与研究意义 5第二章大功率LED驱动电路 62.1 白光LED的伏安特性 62.2 白光LED的连接方式7串联驱动 7并联驱动 8混联驱动 82.3 大功率LED驱动电路的发展趋势92.4 大功率LED驱动现状研究10电阻限流电路10线性控制电路11电荷泵升压电路12开关变换电路12第三章脉宽调制型(PWM)开关电源原理143.1 电压控制模式 143.2 电流控制模式 17第四章 LED恒流驱动电路设计 204.1 大功率LED驱动芯片的比较204.2 LT3755芯片介绍214.3 LT3755工作原理234.4 设计电路24第五章总结28参考文献29致谢30大功率白光LED恒流驱动电路的研究与设计摘要近年来,大功率白光LED因其高效、节能、环保、寿命长、高可靠性等优点逐渐在照明领域获得广泛应用,已经开始替代白炽灯、荧光灯等传统照明光源,成为21世纪的新一代照明光源。
大功率白光LED产业的蓬勃发展有力地推动了LED驱动集成电路产业的前进,孕育着巨大的商机。
论文在简要介绍大功率LED 的发光特性、伏安特性及其驱动方案的基础上,详细分析了Buck拓扑结构、PWM调制型开关电源电流控制模式和电压控制模式的优缺点,提出了一种基于PWM调制型Buck模式开关电源恒流驱动电路原理,利用LT3755芯片驱动大功率白光LED的设计电路。
该驱动电路具有1000:1高调光比(PWM调光)、低电流消耗、高效率、短路保护和开路LED保护等Abstract In recent years,Semiconductor lighting is widely used and is gradually replacing the incandescent and fluorescent lighting due to its advantages over conventional lighting of high efficiency,low energy consumption,low pollution,long lifetime and high reliability. The boom of high power white LED greatly promotes the development of integrated circuits for driving LED,which generates the enormous business opportunities.The thesis briefly introduces the characteristics of luminous flux curve and I-V cuve of high power LED and its driving methods. The operating principles of Buck converter for driving High Power LED are analyzed in detail. Compared with other driving mode, switching power technology has high efficiency, so the thesis gives a LED buck mode driver using Chip LT3755 based on switching power technology. The driver in this paper is a high frequency step-down DC-DC converter with the features of low power loss, high efficiency, 1000:1 PWM dimming, short-circuit protection, open-voltage protection, and is ideal for driving high current LED.Key words : high-power LED, Switching Power, PWM, constant-current driving,LT3755绪论在电光源发展的一百多年来,光源照明电器己经经历了三个重要的发展阶段,这三个阶段的代表性光源分别为白炽灯、荧光灯和高强度气体放电灯。
可调恒流源电路设计
可调恒流源电路设计1. 引言可调恒流源电路是一种常用的电子电路,用于提供稳定的恒定电流输出。
它在各种应用中都有广泛的用途,如功率放大器、LED驱动器等。
本文将介绍可调恒流源电路的基本原理、设计要点以及实现方法。
2. 基本原理可调恒流源电路的基本原理是通过负反馈控制输出电流,使其保持在设定值。
其主要由一个电流传感器、一个比较器和一个功率放大器组成。
2.1 电流传感器电流传感器用于检测输出电流,并将其转换为相应的电压信号。
常见的电流传感器包括霍尔效应传感器、磁阻传感器等。
在可调恒流源电路中,选择合适的电流传感器对于整个系统的性能至关重要。
2.2 比较器比较器用于比较设定值和实际输出值之间的差异,并产生相应的误差信号。
常见的比较器包括运算放大器、数字比较器等。
在设计中,需要根据具体需求选择合适类型和参数的比较器。
2.3 功率放大器功率放大器用于根据误差信号调整输出电流,使其逼近设定值。
常见的功率放大器包括晶体管、场效应管等。
在设计中,需要考虑功率放大器的稳定性、响应速度以及能耗等因素。
3. 设计要点在设计可调恒流源电路时,需要考虑以下几个重要要点:3.1 输出电流范围根据具体应用需求确定输出电流范围。
不同应用对电流的要求不同,因此在设计中需要充分考虑并满足实际需求。
3.2 稳定性可调恒流源电路需要具备良好的稳定性,能够在各种工作条件下保持输出电流的稳定性。
为了提高稳定性,可以采用负反馈控制、温度补偿等方法。
3.3 响应速度可调恒流源电路需要具备快速响应能力,能够在瞬时变化的负载情况下迅速调整输出电流。
为了提高响应速度,可以采用高速比较器和快速功率放大器等元件。
3.4 效率可调恒流源电路应尽可能提高能效,减少能耗。
在设计时可以采用高效的功率放大器、优化电路拓扑等方法来提高效率。
4. 实现方法根据上述设计要点,可调恒流源电路的实现方法如下:4.1 选择合适的电流传感器根据输出电流范围和精度要求选择合适的电流传感器。
10ma恒流源电路
10mA恒流源电路1. 介绍恒流源电路是一种能够在负载端提供恒定电流的电路。
在很多应用中,需要将电流保持在一个固定的值,而不受负载变化或其他因素的影响。
10mA恒流源电路就是一种提供10mA恒定电流的电路。
本文将详细介绍10mA恒流源电路的原理、设计和应用。
2. 原理10mA恒流源电路的原理基于负反馈。
它由一个差分放大器、一个电流源和一个负载组成。
差分放大器是恒流源电路的核心部分。
它采用了负反馈原理,通过比较输入信号和输出信号的差异来调整输出电流,以保持恒定的电流。
电流源是为差分放大器提供恒定电流的部分。
它可以采用多种形式,如电流镜电路或恒流二极管。
负载是电流源输出的电流经过的部分。
它可以是电阻、电容或其他电子元件。
3. 设计步骤设计一个10mA恒流源电路,需要以下步骤:步骤1:选择差分放大器选择一个合适的差分放大器作为恒流源电路的核心部分。
常用的差分放大器有普通放大器、运算放大器等。
根据具体需求选择一个适合的差分放大器。
步骤2:选择电流源选择一个合适的电流源作为差分放大器的输入信号。
常用的电流源有电流镜电路、恒流二极管等。
根据具体需求选择一个适合的电流源。
步骤3:选择负载选择一个合适的负载作为电流源输出的部分。
根据具体需求选择一个适合的负载,如电阻、电容等。
步骤4:进行电路仿真和优化使用电路仿真软件对设计的电路进行仿真和优化。
通过调整电路参数,使得输出电流保持在10mA恒定值。
步骤5:制作原型电路并测试根据设计的电路图,制作一个原型电路进行测试。
通过测量电路的输出电流,验证电路的恒流源功能。
4. 应用10mA恒流源电路在实际应用中有广泛的用途,例如:•LED驱动器:LED需要恒定的电流进行正常工作,10mA恒流源电路可以用于LED的驱动。
•电池充电器:充电电流需要稳定且可控,10mA恒流源电路可以用于电池充电器的设计。
•传感器接口:一些传感器需要恒定的电流进行正常工作,10mA恒流源电路可以用于传感器的接口电路。
100ma恒流源电路设计
100ma恒流源电路设计
电路设计学起来也不难,那么你想知道100ma恒流源电路设计是怎么样的吗?以下是为你推荐100ma恒流源电路设计,希望你喜欢。
恒流源1
该电路给LED提供一个恒定的电流。
通过LED的电流取决于电阻R2的值。
假设R2是560Ω。
当1毫安的电流通过R2时,电阻两端将产生0.56V电压,使BC547导通。
这将分流BD679基极电流,使其趋向关闭。
如果电源电压增加,这将使通过电路的电流尝试增加。
如果当前尝试增加,R2两端的电压增加同时BD679关闭得更多,这又促使R2两端电压降低,这样互相钳制使电路保持在一个恒定的电流。
恒流源电路2和3
通过重新排列上面的电路中的元件,它可以被设计为通过一个输入电平来控制恒流源电路的接通或断开。
R的值决定了通过发光二极管(LED)的电流
5毫安R = 120R或150R
10毫安R = 68R
15毫安R = 47R
20毫安R = 33R
25毫安R = 22R或33R
30毫安R = 22R
恒流源电路4
BC328电路,通过使用红色LED和10Ω电阻输出将被限制在100mA,通过使用红色LED和2.2Ω电阻输出将被限制到500mA-
800mA。
将BC328换成BD140,使用红色LED和1Ω电阻电流将限制为1A。
第二个恒流源电路输出电流为1.5A,将可以驱动5瓦LED,这种LED的压降约3.2V。
该电路也可改变二极管串接个数来改变输出电流。
恒流源电路
由上式可看出Io的峰值电流与VT成正比,即在选择IR=
IDS1=nVT/R时,输出电流可通过R、M3与M1的宽长比之比决定,
而与电源电压几乎无关,因此该电流源又称为电源抑制电流源。
电路中的电阻R可由扩散电阻实现。而且当IR稍偏离nVT/R时,
输出电流值Io几乎不变。 该电路有一个主要缺点就是电阻R随工艺及温度变化较明显,因 此必须考虑温度及工艺对输出电流Io的影响。
所有的MOS管的偏置电流为Io(IR=Io),为了实现上述要求的M3 管的栅极电位:2Vth+3△V,而其上的电流仍为IR,则必须有合 理的几何尺寸,假设除M3外,其它MOS管的宽长比均相同,则根 据饱和萨氏方程有:
Io
1 W 1 W n C ox ( )1 V 2 n C ox ( ) 3 (VGS 3 Vth ) 2 2 L 2 L
所有的MOS管都工作在饱和区,并且假设M3的宽长 比为M1的K倍 。 V 根据KCL定理有: VGS1 VGS3 I D3 R 且有:
I R I DS1 I o
M2 IR=IDS1 M1 M4 M5
DD
IDS3 M31
根据饱和萨氏方程,则有:
比相关,从而得到具有很好的恒流特性的电流源。
因为沟道调制效应在小特征尺寸的CMOS工艺中是 不能消除的,因此通常是采用第二种方法来改善电 流源的恒流特性,由此而设计出了多种恒流源电路 结构。
另外,有时还由于存在不同的体效应,使各自的阈
值电压Vth不相等,因而其电流也会产生偏差,这 也可以通过电路的合理设计以消除它对电流镜的影 响。
电流复制的基本原理 IR 相同的工艺参数制作的两个 相同的MOS器件具有相同 M1 的栅源电压,并且都工作在 饱和区则其漏极电流完全相 等,即实现了所谓的电流复制 。 但由于存在沟道调制效应时,其漏源电压 VDS若不相等,则其电流也不会相同。
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大电流恒流源电路设计方案
恒流源需要给电路提供恒定的电流
恒流源的设计有很多方案,可以用三端稳压器,可以用运放,可以用基准电源芯片,简单的可以用两个三极管实现
稳压器构建的恒流源
此设计比较简单,提供的电流也比较大。
I=Vout/R10+Iq,其中Iq为三端稳压器的静态工作电流,在电流较大的情况下,Iq是可以忽略不计的。
因为三端稳压器Vout的电压是恒定的,所以通过调整可变电阻R10就可以得到需要的电流了。
运放反馈的高精度恒流源
如果要求电流精度比较高的,可以用运放反馈设计恒流源
使用运放作为反馈,同时使用MOS管避免三极管Ibe导致的公差,可以设计出精度较高的恒流源
I=Vin/R7,只可设计合适的参考电压Vin和电阻R7就可以得到需要的恒定电流
基准电源芯片TL431设计的恒流源
使用TL431也可以设计出精度较高的恒流源
TL431也可以做到很高的精度,设计更简单
I=Vref/R3,因为TL431的参考电压是稳定的,所以设计合适的电阻R3就可以得到需要的恒定电流。