环球视讯!电流源与电压源的区别 电流源电路分析

2023-03-21 14:19:24 来源:知物电子

电流源与电压源的区别


(资料图)

电流源输出的是稳定的电流,电压源输出的是稳定的电压,当然了,稳定只是相对的,这个世界上没有完全稳定的电源

我们回忆一下三端稳压电路的实现,大概就是输出电压通过分压电阻分压后与一个基准电压进行比较,输出电压大了就减小,小了就增大,这个其实很好理解。

但是突然说到电流源,有些人就比较陌生了,可能一时想不到如何实现,其实很简单,电流源与电压源之间只隔着一个欧姆定律。 我们将电压源的采样电阻串联进负载中,那么流经采样电阻的电流等于负载的电流,采样电阻已知阻值,只需要获取采样电阻两端电压即可获取负载中电流。

电流源电路

废话少说,上图。

上图中,R7为采样电阻,当RL中电流为1A时,R7电流也为1A,R7两端电压U = R7*I =0.5V,0.5V通过一个放大十倍的同相比例放大器到另一个放大器的反相输入端。 若同相端的变阻器输出电压为6V,由于放大器工作在开环状态,同相输入端电压大于反相输入端时,放大器输出为电源电压,当然了,这是理想运放,如果不是轨到轨输出的放大器,输出电压一般会低于电源电压1.5V左右。

再看向MOS管源极电压为R7两端电压0.5V,栅极电压为12V-1.5V,栅源电压大于开启电压,故MOS管会导通,电流增大。

其实说白了就是,变阻器输出电压大于采样电阻两端电压放大后的电压MOS就导通,电流增大。

变阻器电压小于采样电阻两端电压放大后的电压MOS就截止,电流增减小。

这样,我们通过调节变阻器就能控制输出电流的大小,输出电流采样电阻放大倍数 = 变阻器输出电压。

在这里要指出,放大器的最大输出电压一定要大于MOS管的开启电压加上最大电流乘采样电阻。 在取值时一定要经过计算。

下图为一个错误示例!!!

上图错误的原因是将负载放到了源极,若负载为12Ω,电流源要求输出为1A,此时源极电压将会达到12V,栅源电压不可能大于MOS开启电压,所以一定达不到要求。 主要原因就是源极电压的升高。

所以我们又可以体会到上图中同相比例放大器的作用,如果我需要同相端输入10V时恒流源输出2A,那么不加放大器的电路采样电阻需要5欧姆,此时源极电压又达到了10V,栅源电压又达不到开启电压,设计失败,放大器的作用等于放大了源极采样电阻的等效阻值。

总结

恒流源电路可以用于大功率LED的驱动电子负载等方面,通过这个简单的电路,可以理解恒流源电路实现的基本方法之一就是采样电阻法,还有使用霍尔传感器进行电流采样。

本篇所讲的恒流电路由于是串联的调整管,与三端稳压原理基本一致,效率很低,常用于电子负载或提供高精度较小功率的电流源。

在实际应用中可以结合开关稳压电路实现恒流电源,通过采集采样电阻两端电压调节输出电压即可实现电流的调节。

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