TA的每日心情 | 开心
2019-11-19 15:19 |
|---|
签到天数: 1 天 [LV.1]初来乍到
|
EDA365欢迎您登录！
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？注册
x
恒流电路在电源中的应用 8 p+ c) ~# ~9 @
, \& L- h9 K- B% K5 z1 @. q. a由于市场需求，电源模块越来越追求宽电压输入，宽电压输入就会导致供电电流随输入电压变化而变化，为了高电压和低电压输入的情况下，都能获得恒定的供电电流，在输入端加一个恒流电路，以获得性能的一致性。
* R- {# [4 W+ P4 Z. f' G3 ~9 h
3 ]8 {2 s9 _2 ^( H b理想的恒流源7 y; |2 a' e9 j/ k! h7 m* y+ O
理想的恒流源是电流不随输入电压的变化而变化，不受环境温度的影响，内阻无穷大。但是，实际中的恒流电路跟理想的还是存在差距，所以要根据实际应用选取合适的恒流源电路。. T" W9 Q; ]" G, G- Y& D6 q" ]2 ?
) p( v/ V, p/ E4 b* o7 l
几种简单的恒流源介绍
" A& _( T. s! r3 }+ |) \# m由两个三极管组成的恒流源电路，如电路图1
3 |! p. t7 m' l4 ~9 o![]()
& a8 Y5 j4 N6 E' F1 J6 N+ A+ J0 q& {8 P图 1
$ ~. U9 w8 R$ r. F H& d: s/ Y% |2 x, q$ o2 A, E
由两个同型号的三极管，根据三极管Vbe电压相对稳定，以及三极管的基极电流相对集电极电流较小的特点，组成一个电流相对恒定的恒流源，电流Io=Vbe/R1；这个恒流源没有用到特殊器件，两个三极管和两个电阻组成，成本低，电流Io可调；缺点是Vbe的大小会随电流及温度的变化而变化，电流大Vbe大，温度低Vbe大，所以不适合用在精度要求高的地方。
, n; q& q3 W& n: c
[' l8 R, d8 K/ T0 _0 d. m" W8 c由稳压管组成的恒流源电路，如电路图2+ i `- O; ?# t/ s0 S3 a
![]() ; l* H+ `" G3 Y, d( W; o# W$ q
图 2
$ ^* S' Q0 ]$ B( h5 ~& D0 s; B8 |
# U* D0 [' e/ E' S此恒流电路主要是运用了稳压二极管上的电压较稳定特性，以及三极管Vbe的稳定性，组成的恒流电路，Io=(Vd-Vbe)/R3;此电路优点是成本低，电流可调，缺点是温度特性差，稳流精度不高，适用于对精度要求不高的场合。
/ Q, a1 L2 d! X9 J% |6 _0 N0 Q' g3 I由TL431组成的恒流源，如电路图35 b' o Y. l- G
![]() 4 S3 ` O4 D) Y& O8 n
图 3
8 i' T) ]: d H- E( E! E3 ]3 S7 X g1 o; `4 ~- S6 [
TL431提供一个基准电压Vref，组成一个恒流源，电流Io=Vref/R2。
7 H/ _; u) K- @* C/ G1 W6 v; A# t
由三端稳压器组成的恒流源，如电路图4" `* j+ M+ z: U e+ a) D
![]()
I, x+ {# t8 {6 f) v _图 4& h# R9 q) }& L. K
6 R7 U& J1 ^: N$ B1 x1 z( S三端稳压器提供一个恒定电压Vout，组成一个恒流源，Io=Vout/R1。
" p4 e8 P4 l( P/ X8 q" h. n7 Y2 G) n- b
以上都是一些比较常见的简单的恒流源，而且有一个共性，稳压精度都不高，电流Io也不大。除了以上列举的几个，还有其他类似的恒流源，但万变不离其宗，都是以一个恒压源为基准组成，在此就不一 一列举。3 }% N. e# l$ Q8 N
' Y8 s7 q9 ], @
在应用过程中，如果需要高精度、大电流的恒流源，可以使用一个运放，组成一个高精度、大电流的恒流源，如电路图53 m# i0 a# ^" P* J, w+ Y# w$ |2 I p
![]()
* m7 o8 c/ s! K% x! X$ T图 5
7 {1 A; q* [! n; Z# K$ V; A) e' Y
使用运放组成的恒流源，Io=Vref/R1。+ P/ ^# U& j' p4 U. i* Q+ x
n' _3 }7 N7 @& q \
恒流源在宽电压输入模块中的应用3 e/ b: A! s' C# g+ {9 C+ _# ]
在模块电源中，小功率电源的短路保护一般不外接短路保护电路，这种模块的特点是功率小，体积小，成本低；适合当前竞争激烈的市场；然而它们本身存在一个致命的特点，短路保护功能和启动能力存在矛盾，启动能力强，短路保护就会变差；短路保护变强，启动能力就会变弱。特别是在需要超宽电压范围输入的情况下，启动能力跟短路能力更不好兼容。; |) J/ ~( J L" q& f
" F J& \; O2 }1 I6 y& p2 [
举个例子，E4805UHBD-15W，18~72VDC输入，15W输出的模块电源，如果是用电阻加电容组成RC启动电路如图6，电流会随输入电压的变化，低压和高压短路时，打嗝周期会相差很大，短路功率高压输入时会较大；调好低压启动能力和短路保护后，高压短路保护就会变差，启动能力超强，反过来调好高压启动和短路能力，低压的短路保护能力很好，但是，启动能力很差，会出现启动不良现象。3 N5 @ n" [7 {: i, s
![]() & S1 ]' g3 B$ R5 m- p1 B B3 S# a
8 ]' F0 I5 s8 l$ b2 }2 M图 6
0 k% w* J3 m9 D% N4 |' O7 C. l* v
! T6 G1 U9 T$ E为了解决以上矛盾，把启动电路改为用一个恒定电流的电路替代，如图7，输入电流基本不会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，高压短路时，第二种启动电路的短路功耗会小很多，低压和高压的短路周期也会较接近。
* D& k! R# X: H6 _, w![]()
( x$ j9 A/ v w+ }, W$ J4 i( t/ ^- x2 Y* ]
图 7# o1 b# b t5 {% f; H* K
7 p6 [2 D9 O1 ^+ l如图8、9所示，是采用了恒流电路，测试的短路波形图，用恒流电路替代电阻启动解决了启动和短路的矛盾。
5 j+ }5 Y* t: D/ B- C![]() 0 T, K6 P. o6 N1 @6 M% y1 p$ ?
图 8
& o/ \, h( V! y5 O* h8 p, ^![]()
! b- d' D8 G X7 f. K- }6 c; J7 G图 9
5 _4 ~! q2 _" @; R2 h+ d
% u" u: g! s5 V! @
4 S. A" ~7 ~+ \( A0 I& O3 Z0 V( H. p1 C# n3 F
|
|
/1 
发表于 2019-7-2 08:16
收藏
淘帖
支持！
反对！