六种常见恒流源电路图与解析
六种常见恒流源电路图与解析
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时间：2011-08-15 09:49来源：华强电子网
对比几种V/I电路，凡是没有三极管之类的单向器件，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。当然可以用功率放大器扩展输出电流。
第四和第五种是建立在正负反馈平衡的基础上的，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。
而其他几种电路中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MOSFET。
在工作中需要用到恒流源电路，应急中找电路图自己搭建了一个，下面是六种常见恒流源电路解析：
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；
第六种是本人设计的对地负载的V/I转换电路；
后边两种是恒流源电路。
LM317恒流源
高性能电磁流量计之恒流源的设计 根据法拉利原理，电磁流量计的传感器里必需要有一对磁场，这一对磁场不像发电机一样用一对磁铁产生，而是通过一对线圈（线圈中间有一打铁氧体的磁芯）通电产生，通常我们称之为励磁。为了使这一对线圈产生一个恒定的磁场，我们必需要使用恒流源。那么恒流源是如何产生的呢？较早的电磁流量计的恒流源是用 4DH7 恒流管产生的，在维修电磁流量计的工作中，我们经常偶到仪表的恒流源损坏，原因是 4DH7 的质量不够好。我们有没有更好的解决办法呢？答案是肯定的，下面我就介绍一种恒流源——基于 LM317 的恒流源。 LM317 是一种可调的三端稳压源，设计输出电流可达 1A，输出电压范围为 1.3~37V。其封装方式有 SOT-223、D-PACK、TO-220 和D2-PACK，如下图： LM317 的主要特性是：输出可调电压 1.3V~37V；输出电流达 1A；的主要特性是： 1、 2、3、内置短路保护；4、内置高温保护；5、
输出补偿；6、符合 RoHS 标准 7、内置 1.25V 基准电压等。 LM317 的引脚特点如下图所示： LM317 组成的恒流源结构很简单，只要外部连接一只电阻，就可以设计成你所需要的各种电流，基本电路图如下： 由于 LM317 内部有一 1.25V 的基准电压，所以 V （ OUTPUT-ADJ ）=1.25V， I out = Vref 1.25 = R1 + R 2 R1 + R 2 磁场强度 B = k? 0 NI （k 为比率系数、μ0 为真空磁导率、N 为线圈匝数、I 为流过线圈的电流大小）。由以上条件，电磁流量计的传感器的磁场强度就可以近似的计算了
lm317恒流源电路图
lm317恒流源电路图 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。但应注意输出电流Ｉｏ调得较大时，输入电压ＶI的范围将减小，超出范围会进入安全保护区工作状态，使用时可从图３的安全工作区保护曲线上查明输入—输出压差（ＶI－Ｖｏ）的范围。 ７８××与ＬＭ３１７内部均有限流、过热保护功能，后者还有安全工作区保护功能。７８××不允许ＧＮＤ端悬空，否则器件极易损坏。ＬＭ３１７即使ＡＤＪ端悬空，各种保护功能仍然有效。
几种简单恒流源电路1
几种简单的恒流源电路 恒流电路应用的范围很广，下面介绍几种由常用集成块组成的恒流电路。 1.由7805组成的恒流电路，电路图如下图1所示： 电流I＝Ig＋VOUT/R，Ig的电流相对于Io是不能忽略的，且随Vout，Vin及环境温度的变化而变化，所以 这个电路在精度要求有些高的场合不适用。 2.由LM317组成的恒流电路如图2所示，I＝Iadj＋Vref/R
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6 Is=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。
220V LED恒流电路
220V交流电源供电的电容限流式LED节能灯图 1、高亮LED应用电路图集 1.采用220V交流电源的电阻限流式小射灯或台灯 图1电路的特点是制作简单，根据本地区电源电压的高低，一般可用管子90-100只串联。管子的数量如果太少效率相对就较低。限流电阻R根据电源电压和管子的数量适当调整以控制发光管的电流，一般不要超过20mA。对于电源电压不稳定和波动较大的地区，发光管的电流也会跟着电压的波动而有所波动，这是它的缺点。限流电阻R的功率要求2W以上，以免发热损坏（发光管数量越少，R的阻值就要越大且功率也要越大）。本电路总耗电功率不足6W。如果用于制作射灯，则宜选用聚光型的发光管，如果用于制作一般照明台灯，则宜选用散光型的发光管。 / 2、2、采用恒流源电路的220V交流电源小射灯或节能照明灯 图2是采用恒流源的电路，虽然电路多用了几个元件，增加了一些成本，但使用效果要比只用电阻限流的电路好得多，即使电压波动较大，电路仍然能保持电流恒定不变，这对发光管的寿命是非常有利的，本电路中的主要元件三极管，要求其耐压要400V以上，功率也要10W以上的大功率管，如MJE13003、MJE13005等，并且要加上散热片，滤波电容C容量为4.7uF，耐压要有400V以上，发光管电流的大小由R2调整决定，为方便调整可用可变电阻调整后再换上相同阻值的固定电阻，本电路可带发光管数量少则十几只，最多可达到90多只，在此范围内的电流都能基本保持恒定不变。本电路使用发光管数量也不可太少，越少其效率也越低。本电路总耗电功率约6W。 3、采用220V交流电源的电容限流式节能照明灯 图3电路的优点是成本较低体积较小，电路的电流也相对恒定，通过管子的电流大小主要由C1决定。本电路具有完善的三重防冲击电流设计，能最大限度的保护发光管的安全。即R2防开灯时的大电流对整流管的冲击；电容C2起滤波并和R2、R3共同起防开灯时大电流对发光管的冲击；R3还起着防短时间内反复开关灯对发光管的高电压高电流冲击。当C1为0.33uF时电路的电流在20mA以内，最适合接20只以内串联的发光管，发光管数量越多电流则越小，当多于30只时C1可选用约0.47uF的，C1和C2的工作电压都要选用250V以上的，电阻R2、R3的功率要用1W的。 本电路适合于电源电压较稳定的地区使用。 注意：本电路一定要在发光管连接入电路后再接通电源，切不可先接通电源后再接入发光管，否则由于接
最简单的恒流源LED驱动电路
WMZD系列专门为LED照明做温度补偿的电阻，采用热敏电阻补偿法的LED恒流源，具有电路简洁，可靠性好,组合方便，经济实用，适用各种LED头灯，日光灯，路灯；车船灯,太阳能LED庭院灯；LED显示屏等对恒流的需求。是专门针对LED照明出现的由于温度引起的LED PN结电压VF下降，即-2mV/℃,称为PN结的负温效应。该特性在发光应用上是个致命的缺陷，直接影响到LED器件的发光效率、发光亮度、发光色度。比如，常温25℃时LED最佳工作电流20mA，当环境温度升高到85℃时，PN结电压VF下降,工作电流急剧增加到35mA～37mA,此时电流的增加并不会产生亮度的增加，称为亮度饱和。更为严重的是，温度的上升，引起光谱波长的偏移，造成色差。如长时工作在此高温区还将引起器件老化，发光亮度逐步衰减。同样，当环境温度下降至-40℃时，结电压VF上升，最佳工作电流将从20mA减小到8mA~10mA，发光亮度也随电流的减少而降低，达不到应用场所所需的照度。 为了避免上述特性带来的不足，一般在LED灯的相关产品上，通常采用如下措施：1.将LED装在散热板上，或风机风冷降温。2.LED采用恒流源的供电方式，不因LED随温度上升引起使回生电流增加，防止PN结恶性升温。或这两种方法并用。实践证明，这两种方法用于大功率LED灯（如广告背景灯、街灯）。确实是行之有效的措施。但当LED灯进入寻常百姓家就碰到如下问题了：散热板和风冷能否集成在一个普通灯头的空间内；采用集成电路或诸多元器件组成的恒流源电路，它的寿命不取于LED，而取决整个系统的某块“短板”；有没有吸引眼球的价格。用热敏电阻补偿法来解决LED恒流源问题，既经济又实用。 我公司采用具有正温度系数的热敏电阻(+2mV/℃)与负温度特性的LED(-2mV/℃)串联，互补成一个温度系数极小电阻型负载。一旦工作电压确定后，串联回路中的电流，将不会随温度变化而变化，通俗地讲，当LED随温度升高电流增加时，热敏电阻也随温度升高电阻变大，阻止了回路电流上升，当LED随温度下降电流减小时，热敏电阻也随温度下降电阻变小，阻止了回路电流的减少，如匹配得当，当环境温度在-40℃-85℃范围内变化时，LED的最佳工作电流不会明显变化，见图1电流曲线Ⅱ。 2:应用: 从图1可见，采用热敏电阻温度补偿方法与采用集成电路等元件组成的恒源相比，热敏电阻温度补偿法只用1个热敏电阻元件就可解决LED恒流源问题，其价格、体积、寿命等优势不言而喻。我们采用的这种正温度热敏电阻WMZD，专为LED应用而研制的，其常用规格见表1，下面介绍一下该热敏电阻的应用特性。 20mA LED恒流源WMZD-5A20的应用 我们可以用1只WMZD-5A20与5只LED（20mA）串联组成一个标准单元，它的LED恒流源电流20mA，工作电压U=3V+5×3.4V=20.0V。3V是WMZD-A20电阻压降，3.4V是LED的正向导通电压(或2.8V~4.2V),它的恒流特性见图1中的电流曲线II。
LM317可调稳压器介绍及应用(详解)
LM317可调稳压器介绍及应用（详解） LM317 是美国国家半导体公司的三端可调正稳压器集成电路。LM317 的输出电压范围是1.2V至37V，负载电流最大为1.5A。它的使用非常简单，仅需两个外接电阻来设置输出电压。此外它的线性调整率和负载调整率也比标准的固定稳压器好。LM317 内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。通常 LM317 不需要外接电容，除非输入滤波电容到 LM317 输入端的连线超过 6 英寸（约 15 厘米）。使用输出电容能改变瞬态响应。调整端使用滤波电容能得到比标准三端稳压器高的多的纹波抑制比。LM317能够有许多特殊的用法。比如把调整端悬浮到一个较高的电压上，可以用来调节高达数百伏的电压，只要输入输出压差不超过LM317的极限就行。当然还要避免输出端短路。还可以把调整端接到一个可编程电压上，实现可编程的电源输出。 特性简介 可调整输出电压低到1.2V。保证1.5A 输出电流。典型线性调整率0.01%。典型负载调整率0.1%。80dB 纹波抑制比。输出短路保护。过流、过热保护。调整管安全工作区保护。 多数工程师都知道：他们可以使用某种廉价的三端子可调稳压器，比如Fairchild Semiconductor 公司的LM317，把它作为仅提供某个必要电压值（如36V或3V）的可调稳压器。但是，如果不采用其它方法，那么该值无法低于1.25V。这些器件的内部参考电压为1.25V，并且如果不使用电位偏置，那么它们的输出电压也无法低于该值。解决这个问题的一个办法是使用基于两只二极管的参考电压源（参考文献2）。该方法适合于1.2V~15V，或电压更高的稳压器，但它不适合于超低压固定稳压器或可调稳压器。它采用的两只1N4001二极管不提供必要的1.2V电位偏置，并且具有额外的约为2.5 mV/K的温度不稳定性（参考文献3）。因此，输出电压的额外温度漂移约为100 mV；如果把温度调至20℃（典型室内情况），则它大于1.5V输出电压的6%，等于1V输出电压的10%。可用Fairchild Semiconductor 公司的LM185或Analog Devices公司的AD589可调电压参考IC来解决这些问题。但这些器件很贵，而且在本情形中，它们不仅需要额外的调零，还需要匹配。对于LM185和AD589，位于各自参考电压的这些调整分别为1.215V~1.255V和1.2V~1.25V。请注意：LM317的参考电压为1.2V~1.3V。
恒流恒压充电器的原理与设计
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几种简单的恒流源电路5
几种简单的恒流源电路 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
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特征：使用JE FT，超低噪声 输出电流：由JE FT决定 检测电压：与JE FT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/hFE)其中1/hFE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FE T管
图6 Is=Iout-IG 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-FE T的电路，改变Rgs 可使输出电流达到漏极饱和电流IDSS，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RGS，则电流值变成IDSS，这样，J-FE T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。 1.由7805组成的恒流电路，电路图如下图1所示： 电流I＝Ig＋VOUT/R，Ig的电流相对于Io是不能忽略的，且随Vout，Vi n及环境温度的变化而变化，所以
基于LM317的恒流恒压充电电路
基于LM317的恒流恒压充电电路 本组认为LM317比MC34063A芯片更常用更简易。固权衡后，以为设计本身服务为原则，采用LM317芯片搭建模块一的恒流恒压主电路。 模块一： 用恒流充电以时间来控制通、断电，易造成充不足或过充电；而用恒压充电，当开始充电时，由于电池电压比较低，充电电流过大会对电池有害。此恒流-恒压充电器对两者取长补短，开始时恒流充电，当电池电压升到某一值时变为恒压充电。 如图电路，开始充电时电池电压较低，不能使VS导通，LM317接成恒流充电形式，充电电流I=1.25/R。充电一段时间后，电池电压上升到某一值时，VS导通，LM317 1脚通过RP1和VS接地，此时变成恒压充电，充电电压U=1.25［1+（R2/R1）-0.7］，式中R2--RP1取值，R1—（R+R1）取值。充电电流若很大，可在VD2上并联二极管。R 承受功率W》1.6/R。VS尽量选用导通电阻小的单向晶闸管。 使用时选择R阻值，从而确定恒流充电电流，然后调RP1得恒压充电电压，最后调RP2，使VS导通时电池电压应比充电电压低0.2V 左右。
模块二： 利用指示灯显示充电电量多少，即利用多谐振荡器将直流电压转换成一定频率的交流电压使得发光二极管有相同频率的闪烁。经过筛选我们选择了时精确度高、温度稳定度佳，且价格便宜的NE555来搭建振荡电路，而且由于其只需简单的电阻器、电容器，即可完成特定的振荡延时作用以及它的操作电源范围极大，可与TTL，CMOS等逻辑电路配合，其输出端的供给电流大，可直接推动多种自动控制的负载，使得其相对于其他振荡电路更具有优势。 NE555多谐振荡电路如下： 多谐振荡器的放电时间常数分别为
可控电流源线路
电子线路实验报告 实验名称： 可控电流源线路 1.按照电路原理图在protel DXP里建立仿真电路。搜索LM317，找到有仿真模型的可调三端稳压器。 2.运行parameter analysis仿真，parameter选择W。自己设计一个表格，将仿真结果记录下来。 3.搭建实际电路，调节电位器W，测量R2的电压，从而算出电流I的可调范围。自己设计一个表格，将实验数据填入表格。 二．实验任务的分析和设计过程 实验的电路原理图如图4－1所示：
43142231422311 1.251I AV B R R A R R R R R B R R R R R +=++ =??++ ??? =??++ ??? 公式4－1 负载电流I 与V ＋呈线性关系，调节V ＋，则输出电流可调。从电路图可知，调节滑动变阻器，可以调节V ＋,从而达到调节电流。稳压管提供基准电压，C 1补偿电容，防止运放输出的自激，C 2是滤波电容。R 6是限流电阻，防止流过稳压管的电流超过其最大稳压电流而损坏稳压管。 运放、R 3、R 4组成负反馈电路稳定输出电流。W317是三端可调稳压器。 R 5取W317的推荐值240Ω，取闭环放大倍数R 4/R 3为10，R 4＝10 K Ω， R 3＝1K Ω。 R 1 ＝8Ω，R 2＝1Ω，C 1＝，C 2 ＝47uF 。 代入数值到公式4－1，得到 11 1.250.57890.065791919 I V V ++=+=+ 公式4－2 本实验的设计指标为最大电流I m ax 为500mA ，可以算出V ＋＝。 由公式4－2可知，当V ＋＝0，电流最小值I min ＝。 本实验选择稳压管的稳压为，由电路可知，电压加在R 7和电位器W 上，V ＋由电位器分压而得。由前面得到的V ＋的范围可以设计出R 7和W 的阻值。 在最大电流500mA 的情况下，算出电压V 等于，根据可调三端稳压器输入输出电压差至少3V ，在实验中取输入电压U i 为9V 。
压控恒流源电路设计
压控恒流源电路设计 Last updated on the afternoon of January 3, 2021
3、电流源模块的选择方案 方案一：由晶体管构成镜像恒流源 一缺点在于，集电极最大输出电流约为几百毫安，而题目要求输出电流为200~2000mA，因此由晶体管构成的恒流源不适合采用。 方案二：由运算放大器构成恒流电路 运算放大器构成的恒流电路摆脱了晶体管恒流电路受限于工艺参数的缺点。但是只由运放构成的恒流电路，输出电流同样只能达到几十毫安，远远不能满足设计要求，因此必须加上扩流电路。采用运算放大器加上扩流管构成恒流电路，既能利用运算放大器准确的特性，输出又能达到要求。该电路的缺点之一在于电流的测量精度受到两个晶体管的匹配程度影响，其中涉及到比较复杂的工艺参数。 方案三：由运算放大器加上扩流管构成恒流电路 采用高精度运算放大器OP07，更能增加其准确的性能；采用达林顿管TP127进行扩流，具有很大的扩流能力，两者结合，可以实现比较精确的恒流电路。 鉴于上面分析，本设计采用方案三。 （3）恒流源电路的设计 恒流源电路如图所示。其中，运算放大器U3是一个反相加法器，一路输入为控制信号 V1，另一路输入为运放U1的输出反馈，R8是U3的反馈电阻。用达林顿管TIP122和TIP127组成推挽式电路，两管轮流导通。U2是电压跟随器，输入阻抗高，基本没有分流，因此流经R2的电流全部流入负载RL。U1是反相放大器，取R14＝R11时，放大 倍数为-1，即构成反相器。 针对运算放大器输出电流小的不足，该电路加了扩流电路。采 图恒流源部分电路 若U3的输入电压为Vin，根据叠加原理，有
可控电流源线路
电子线路实验报告 实验名称：可控电流源线路 1.按照电路原理图在protel DXP里建立仿真电路。搜索LM317，找到有仿真模型的可调 三端稳压器。 2.运行parameter analysis仿真，parameter选择W。自己设计一个表格，将仿真结果记 录下来。 3.搭建实际电路，调节电位器W，测量R2的电压，从而算出电流I的可调范围。自己设计 一个表格，将实验数据填入表格。 二．实验任务的分析和设计过程 实验的电路原理图如图4－1所示： 图4－1 可控电流源电路原理图
43 142 231422311 1.251I AV B R R A R R R R R B R R R R R +=++ = ??++ ?? ?= ??++ ?? ? 公式4－1 负载电流I 与V ＋呈线性关系，调节V ＋，则输出电流可调。从电路图可知，调节滑动变阻器，可以调节V ＋,从而达到调节电流。稳压管提供基准电压，C 1补偿电容，防止运放输出的自激，C 2是滤波电容。R 6是限流电阻，防止流过稳压管的电流超过其最大稳压电流而损坏稳压管。 运放、R 3、R 4组成负反馈电路稳定输出电流。W317是三端可调稳压器。 R 5取W317的推荐值240Ω，取闭环放大倍数R 4/R 3为10，R 4＝10 K Ω， R 3＝1K Ω。 R 1 ＝8Ω，R 2＝1Ω，C 1 ＝0.01uF ，C 2 ＝47uF 。 代入数值到公式4－1，得到 11 1.250.57890.065791919 I V V ++= + =+ 公式4－2 本实验的设计指标为最大电流I m ax 为500mA ，可以算出V ＋＝0.75V 。 由公式4－2可知，当V ＋＝0，电流最小值I min ＝0.06579。 本实验选择稳压管的稳压为6.8V ，由电路可知，6.8V 电压加在R 7和电位器W 上，V ＋由电位器分压而得。由前面得到的V ＋的范围可以设计出R 7和W 的阻值。 在最大电流500mA 的情况下，算出电压V 等于4.5V ，根据可调三端稳压器输入输出电压差至少3V ，在实验中取输入电压U i 为9V 。 W317 是国内的型号命名，国外的命名是LM317。 三．实验的电路图
恒流源电路工作原理
恒流源电路工作原理 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。 恒流源之电路符号： 理想的恒流源实际的流源 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。三极管的恒流特性：
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。 电流镜电路Current Mirror：838电子 电流镜是一个输入电流IS与输出电流IO相等的电路： Q1和Q2的特性相同，即VBE1 = VBE2，β1 = β2。
三极管之β受温度的影响，838电子但利用电流镜像恒流源，不受β影响，主要依靠外接电阻R经Q2去决定输出电流IO（IC2 = IO）。 例： 三极管射极偏压设计 范例1: 从左边看起:基极偏压 所以V E=V B - 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新艺图库
这是个利用稳压二极管提供的基极偏压5.6V V E=V B - 0.6= 5V 流经负载的电流 范例3. 这个例子有一点不同:利用PNP三极管供应电流给负载电路.首先,利用二极管0.6 V的压降,提供8.2 V基
极偏压(10 – 3 x 0.6 = 8.2). 4.7 K电阻只是用来形成通路,而且不希望(也不会)有很多电流流经这个电阻。 V E=V B + 0.6=8.8V PNP晶体的560欧姆电阻两端电位差是1.2V, 所以电流是2mA 晶体恒流源应用注意事项 如果只用一个三极管不能满足需求,可以用两个三极管架成: 或是 也可以是
LM117-LM317的调压电路
LM117/LM317 是美国国家半导体公司的三端可调正稳压器集成电路。LM117/LM317 的输出电压范围是1.2V至37V，负载电流最大为1.5A。它的使用非常简单，仅需两个外接电阻来设置输出电压。此外它的线性调整率和负载调整率也比标准的固定稳压器好。LM117/LM317 内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。通常 LM117/LM317 不需要外接电容，除非输入滤波电容到 LM117/LM317 输入端的连线超过 6 英寸（约 15 厘米）。使用输出电容能改变瞬态响应。调整端使用滤波电容能得到比标准三端稳压器高的多的纹波抑制比。LM117/LM317能够有许多特殊的用法。比如把调整端悬浮到一个较高的电压上，可以用来调节高达数百伏的电压，只要输入输出压差不超过LM117/LM317的极限就行。当然还要避免输出端短路。还可以把调整端接到一个可编程电压上，实现可编程的电源输出。 特性简介 可调整输出电压低到1.2V。保证1.5A 输出电流。典型线性调整率0.01%。典型负载调整率0.1%。80dB 纹波抑制比。输出短路保护。过流、过热保护。调整管安全工作区保护。 多数工程师都知道：他们可以使用某种廉价的三端子可调稳压器，比如Fairchild Semiconductor 公司的LM317，把它作为仅提供某个必要电压值（如36V或3V）的可调稳压器。但是，如果不采用其它方法，那么该值无法低于1.25V。这些器件的内部参考电压为1.25V，并且如果不使用电位偏置，那么它们的输出电压也无法低于该值。解决这个问题的一个办法是使用基于两只二极管的参考电压源（参考文献2）。该方法适合于1.2V~15V，或电压更高的稳压器，但它不适合于超低压固定稳压器或可调稳压器。它采用的两只1N4001二极管不提供必要的1.2V电位偏置，并且具有额外的约为2.5 mV/K的温度不稳定性（参考文献3）。因此，输出电压的额外温度漂移约为100 mV；如果把温度调至20℃（典型室内情况），则它大于1.5V输出电压的6%，等于1V输出电压的10%。可用Fairchild Semiconductor 公司的LM185或Analog Devices公司的AD589可调电压参考IC来解决这些问题。但这些器件很贵，而且在本情形中，它们不仅需要额外的调零，还需要匹配。对于LM185和AD589，位于各自参考电压的这些调整分别为1.215V~1.255V和1.2V~1.25V。请注意：LM317的参考电压为1.2V~1.3V。
直流可调恒流源设计说明
2013年3月 直流可调恒流源设计 学生：徐乐 指导教师：王留留 电气信息工程学院自动化专业 1课程设计的任务与要求 1.1课程设计的任务 设计一个直流可调恒流源电路。通过调节线性电位器，产生可控恒定电流,当固定时产生恒定电流。 1.2课程设计的要求 设计一个简易可调恒流源产生电路,满足日常生活对恒定电流的需要 (1)输入（AC）：U=220V，f=50HZ。 (2)输出电流稳定，在一定围可调。 (3)设计电路结构，选择电路元件，计算确定元件参数，画出实用原理电路图。 (4)自拟实验方法、步骤及数据表格，提出测试所需仪器及元器件的规格、数量。 (5)在Multisim软件上画出电路图，并仿真和调试，并测试其主要性能参数。 1.3课程设计的研究基础 电子技术基础（模电部分） 变压器、整流电路、滤波电路、稳压芯片、镜像电流源的工作原理 2 直流可调恒流源系统方案制定 2.1 方案提出 方案一 (1)电网提供交流220V(有效值)频率为50Hz的电压，要获得低压直流输出，首先必须采用 电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。 (2)降压后的交流电压，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大。 (3)脉动大的直流电压经过滤波电路变成平滑，脉动小的直流电，即将交流成份滤掉，保留
其直流成份。 (4)滤波后的直流电压，再通过稳压经可调恒流源电路，便可得到可调的恒定直流电流输出， 供给负载R L 。 方案二 (1)将交流电220v 电压转化为可调恒压源输出。包括降压器、整流电路、滤波稳压芯片、 取样电路。 (2)电压电流转换电路。 (3)两电路整合，将220v 电压转化为可调恒流源。 2.2 方案论证 第一种方案是直接设计直流可调恒流源电路，只有一个电路。第二种方案是通过电压电流转换电路，将两个电路整合，要设计的电路比较多。第一种方案比较简单，通过比较选择第一种方案。 3 直流可调恒流源系统方案设计 3.1各单元模块功能介绍及电路设计 直流恒流电源是一种将220V 交流电转换成恒流输出的直流电的装置，它需要变压、整流、滤波、恒流四个环节才能完成。一般由电源变压器、整流滤波稳压电路及恒流电路所组成，基本框图如下： 图1 系统框图 (1) 电源变压器：它的作用是将220V 的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压。变压 器的变比由变压器的副边确定，变压器副边与原边的功率比为P2/P1=n ，式中n 是变压器的效率。 （2）整流电路：利用单向导电元件，将50HZ 的正弦交流电变换成脉动的直流电路。 T 负 载
各种恒流电路分析
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6 Is=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。 附图方框内的4个电阻其数值是一样的。因此才有公式：Io=(V3-V2)/R 。由公式可看出：当V32幅度与R的数值恒定不变时，Io恒定输出且与负载电阻Load的数值大小无关（在运放的线性工作区域以内）。可以利用负载电阻为0欧姆和负载电压为1V两种状态，推演出上面运放输出端（PIN6）的电压Vo'会随负载电压Vo等比升降，从而保证定流电阻的端压与通过电流幅度恒定不变的和与输入电压的比例结果。供参考。 双运放恒流源有两个显著特点:1.负载可以接地;2.输出电流可以是双向输出或交流输出(通常以双电源供电为前提条件)。单电源供电时，双运放恒流源的第2个特长也就不存在了--即只能输出单向电流，所用运放也必须是单电源运放。当V2为零，即接地时，根据公式可计算得到输出电流的极性与流向；此时输出电流的大小、极性由V3控制(以双电源供电为前提条件) vi转换和恒流源电路图如下所示:
LM317制作可调恒压恒流电源
LM317 制作可调恒压恒流电源 该LM317 可调集成稳压器既能恒压也能恒流。可用它给试验电路供电、给充电电池或电瓶充电。 交流电源经T 降压，整流、滤波后供给可调集成稳压器LM317 。恒压输出时：电压分0-5-10-15-20-25-30-35V 共七挡。由开关sA2 进行粗调，W 进行细调，R3 ～R8 为分压电阻。恒流输出时：将电流经过R11 的压降作为取样信号，由W 调节控制Q1 的导通，Q1 的 C 极接LM317 的调整端，控制LM317 的输出电压以达到恒流的目的。无论恒压或恒流输出，W 的活动臂都是向下输出加大，反之减小。输出有三只接线柱，其中一只为共用，另外两只分别为恒压输出与恒流输出。由于LM317 本身输出电流较小，在这里用一只3DD15 进行扩流。输出端的指示由SA4 进行转换(0 ～15 ～45V ，O ～0.15A ～0.75A ～3A) 。恒流电流I 为0.5A( 取样电阻10 Ω、电压5V) ，若想加大恒流电流1 只需在电压输出端和电流输出端之间接一电阻R(R=5 ÷ I) 即可。输出指示为一只500 μ A 的85C1 表头( 内阻加附加电阻为150 Ω )SA3 为恒压恒流转换开关。 元器件的选择与调试：电源变压器容量选150VA ，最大输出电流 3.6A 左右。3DD15 要配200mm 乘以60mm 乘以3mm 的铝板散热器。W 选WDI3 型多圈线绕电位器。R3 ～R8 的阻值误差要小于2 % ,R12 ～R15 的阻值误差要小于 1 %。其他元件无特殊要求。调试时先将SA2 置于0 ～5V 挡。SA3 置于恒压挡，SA4 置于15V 挡，W 左旋到底。在共用与
可调恒流源
中南民族大学 电子技术课程设计报告 题 目 可调恒流电源 学 院 计算机科学学院 专 业 自动化 年 级 11 姓 名 学 号 指导教师 2013年 月 日 指导教师评语： 作 品 50 制作质量20 完成效果30 报 告 30 电路及说明10 测试与分析15 其他5 答 辩 20 展示内容10 讲解回答10 总分： 指导教师签名：
电子技术课程设计 任务书 设计题目：可调恒流电源 学生姓名：学号专业班级： 一、设计条件 1．可选元件 （1）选题规定的“可选、限选元件” （2）电阻、电容、电感、电位器等，按需使用 （3）自备元件 2．可用仪器 万用表，示波器，交流毫伏表，信号发生器，直流稳压电源 二、设计任务及要求 1．设计任务 根据技术要求和已知条件，完成选题电路的设计、装配与调试。 2．设计要求 （1）选题规定的“设计内容和要求”； （2）选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。包括：计算电路元件参数、选择元件、画出总体电路原理图； （3）用软件仿真整体或部分核心实验电路，得出适当结果； （4）装配、调试作品，按规定格式写出课程设计报告书。 三、时间安排 1．第12周前：布置设计任务，讲解设计要求、实施计划、设计报告等要求。 2．第14周前：理解课题要求，准备元器件。 3．第15～16周：资料查阅，方案设计，模拟仿真，实际制作。 4．第17～18周：完成设计与制作，答辩，提交设计报告。 指导教师签名：年月日
目录 摘要 关键字 1、实验内容 2、实验目的 3、实验要求 4、实验原理 4.1降压 4.2整流 4.3滤波 4.4恒流 5、电路参数的计算及元器件的选择 5.1变压器的选取 5.2二极管的选取 5.3滤波电容的选取 5.4 三端集成稳压器LM317 6、特殊器件的介绍 7、系统整体电路图 8、仿真电路图 9、焊接与测试 9.1焊接 9.2安装 9.3调试 10、实验记录 10.1实验数据 10.2实验现象 11、实验所需仪表和材料 11.1元器件 11.2所需工具和仪器 12、课程设计心得体会 参考文献 致谢 13、附录