二、恒流源与恒压源
电流源与电压源的等效变换
第十五周（第 1.2 讲）【教授教养进程】：导入新课：电路中的电能都是由电源来供给的,对负载来说,电源是电压的供给者,也可以算作是电流的供给者.讲解新课：一、电压源为电路供给必定电压的电源可以用电压源来表征1.幻想电压源(恒压源)：电源内阻为零,并能供给一个恒定不变的电压.所以也称恒压源.如图1-a所示.2.恒压源的两个特色：（1）供给应负载的电压恒定不变;（2）供给应负载的电流可随意率性.3.现实电压源：可以用一个电阻（相当于内阻）与一个幻想的电压源串联来等效.它供给的端电压受负载影响.如图1-b虚线框内所示.图 1二.电流源为电路供给必定电流的电源可用电流源来表征.1.幻想电流源（恒流源）：电源的内阻为无限大,并能供给一个恒定不变的电源.所以也称为恒流源.如图2-a所示.2.恒流源的两个特色：（1）供给应负载的电流是恒定不变的;（2）供给应负载的电压是随意率性的.3.现实电流源：现实上电源的内阻不成能为无限大,可以把幻想电流源与一个内阻并联的组合等效为一个电流源.如图2-b所示.图 2三.两种电源模子的等效变换等效变换的感化是：为了化简电路,引入了电压源.电流源的概念,有时刻把电路中的电压源等效变换成电流源,电路就被简化成简略电路;评论辩论问题：两种电源模子的等效变换的前提是什么？对外电路,只要负载上的电压与流过的电流是相等的,则两个不合的电源等效.或者：（1）电压源等效为电流源：（2）电流源等效为电压源：即：内阻相等,电流源的恒定电流等于电压源的短路电流：或电压源的恒定电压等于电流源的开路电压.要留意一个幻想电压源是不克不及等效变换为一个幻想电流源的,反之也一样.只有电流源和电压源之间才干等效变换.但是这种等效变换是对外电路而言的,电源内部其实不等效.例题讲解：76页例1教室演习：1．断定:• 恒压源和恒流源可以等效交换.（ ）• 电压源和电流源等效变换前后电源内部是不等效的.（ ）2．3-7-13．3-7-2（a ）4．3-7-3（a ）教室小结：1.电压源： 为电路供给必定电压的电源.2.电流源：为电路供给必定电流的电源.3.电压源和电流源等效变换的前提： ;;00S S SS S r I E r E r E I r r ⨯=⇐⇒=== 即：内阻相等,电流源的恒定电流等于电压源的短路电流：或电压源的恒定电压等于电流源的开路电压.功课安插：3-7-2（b ）,3-7-3（b ）,3-7-4【课跋文】：这是一堂公开课,教师预备比较充分,上课教室规律很好,学生答复问题很积极.在讲解进程中,我感到到本身的常识面还不敷宽,听课的先生也提出了一些问题：一.应多接洽现实生涯和临盆中如何运用电压源和电流源进行讲解;二.讲课进程中前后不敷连贯.。
什么是恒流源
什么是恒流源？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100V 1A 的恒流源吗？怎么输出不是100V 1A 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。
电工电子学2
例 一个标称值为 0.25W 、100Ω的碳膜电阻，其额定 电流为多少？使用电压不得超过何值？
解： 电阻的额定功率为0.25W，阻值为100Ω，则额定电流为
IN =
PN = R
0.25 = 0.05A 100
电阻两端电压不得超过
UN = RIN = 100 0.05 = 5V
二、开路
• 当电路开关断开或某点断开时（如熔断器熔丝熔 断），电路处于开路状态。
• 为了使电气设备在工作中的温度不超过最高温度， 因此通过它的最大容许电流就必须有一个限值。通常
把这个限定的电流值称为该电气设备的额定电流，用 I N
表示。
2、额定电压
• 为了限制电气设备的电流以及限制绝缘材料所承受 的电压，因此允许加在各电气设备上的电压也有一个 限值。通常把这个限定的电压值称为该电气设备的额
短路可能发生在电路的任意处，但最严重的是电源短路。电源短路是一 种非常严重的事故，应该在电路中设置短路保护装置。
电路中电位分析
• 前面已介绍过，电路中某一点的电位等于 该点与参考点（电位为零）之间的电压， 参考点选得不同，电路中各点的电位随之 改变，但是任意两点间的电压值是不变的。 所以各点电位的高低是相对的，而两点间 的电压值是绝对的。
在进行电路分析时，应用电位概念经常可以简化电路分析。
为确定各点电位，首先必须在电路中选择一个参考点。 参考点也称接地点，用符号“⊥”表示。 参考点的电位为零，电路中某点的电位值就是该点与
定电压，用 U N 表示。
3、额定功率
• 一个电路元件正常工作时对应的功率，用 PN 表示。 可用于判定某一电路元件是否过载或者轻载等，在额 定功率条件下，电路元件的工作效率最高。
满载：电气设备工作电流、电压、功率等于额定值； 轻载(或欠载)：电气设备工作电流、电压、功率低于额定值； 超载(或过载)：电气设备工作电流、电压、功率高于额定值。
直流恒压、直流恒流、直流恒功率的原理
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2.1 恒压源。
恒流源
【转】微恒流源电路-恒流原理-三极管恒流源电路2010-11-01 12:53转载自fujianhuangjia最终编辑fujianhuangjia恒流源的输出电流为恒定。
在一些输入方面如果应用该电路则能够有效保护输入器件。
比如RS422通讯中采用该电路将有效保护该通讯。
在一定电压方位内可以起到过压保护作用。
以下引用一段恒流源分析。
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：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。
优点：三极管之β受温度的影响，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范例2.这是个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。
VE=VB + 0.6=8.8VPNP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:或是也可以是请您注意:恒流源是一个二端子的零件.市面上也有“稳流二极管” (current regulating diode, CRD)供小电流应用.大电流应用时,可以用IC稳压器串联电阻,或是使用MOSFET的方法。
关于LED驱动电源恒压与恒流区别的解析
... 关于LED驱动电源恒压与恒流区别的解析1.恒流电源是电源电压发生变化，而流过负载的电流不变。
恒压电源是流过负载的电流变化时，电源电压不发生变化不要简单的用欧姆定律来理解，电源不是直接接负载，中间都有个电路。
2.所谓恒流/恒压就是在一定范围内输出电流/电压保持恒定。
“恒定”的前提是在一定范围内。
对于“恒流”就是输出电压要在一定范围内，对于“恒压”就是输出电流要在一定范围内。
超出这个范围“恒定”就无法保持。
因此恒压源会设定输出电流档（最大可输出）的参数。
其实电子世界里根本没有“恒定”这个东西，所有电源都有负载调整率（load regulation）这个指标。
以恒压（电压）源为例：随着你负载的加大，输出电压一定是下降的。
3.恒压源和恒流源在定义上的区别：1）恒压源在允许的负载情况下，输出的电压是恒定的，不会随负载的变化而变化。
通常应用于小功率LED模块，小功率LED灯条用的比较多。
恒压源就是我们常说的稳压电源，能保证负载（输出电流）变化的情况下，保持电压不变。
2）恒流源在允许的负载情况下，输出的电流是恒定的，不会随着负载的变化而变化，通常应用在大功率LED和高档小功率产品上。
*如果从寿命上考良的话，恒流源LED驱动比较好一点。
恒流源是在负载变化的情况下，能相应的调整自己的输出电压，使输出电流保持不变。
我们见到的开关电源基本上都是恒压源，而所谓的“恒流型开关电源”则是在恒压源的基础之上，在输出上加一个小阻值的采样电阻，通过反馈到前级去控制来进行恒流控制。
4.如何从电源参数上识别是恒压源还是恒流源呢？可以从电源的label上看：如果他标识的输出电压是一个恒定的值（如Vo=48V），就是恒压源；如果标识的是一个电压范围(如Vo为45~90V)，可以确定这是个恒流源了。
5.恒压源与恒流源的优缺点：恒压源能够为负载提供恒定的电压，理想的恒压源内阻为零，不能短路：恒流源可以为负载提供恒定的电流，理想的恒流源内阻为无穷大，不能开路。
恒流源和恒压源 - 北京汉盾四邦科技有限公司
恒流源和恒压源一恒流源和恒压源的基本概念由于历史的原因，我们通常把将电网电能转换为其他规格输出电压的装置叫做电源（Power supply），而实际上从字面意义上理解，只有那些象电池一样的装置才适合被称为电源，我们称为电源的其实是一种电能量的转换装置（Power Converter），广义上讲，包括电厂的发电机太阳能电池板等等都可以被称为电能量转换装置，只是他们具备将诸如机械能热能等其他能量形式转换成为电能的能力，而我们一般指的电能量转换装置或者说电源是限于只在电能范围内的能量转换，在过于的几十年中，输出电压规格之间的转换占了主导地位，如将220V 的电网交流电压转换为48V的直流输出电源，将48V电压的直流电源转换为输出12V 5V 3.3V等输出电压的电源，学名将这些电源称为直流稳压电源，所说的“直流稳压”是指这些电源的输出形式，当然也有被称为逆变电源的交流输出电源，以及输出频率可变的变频器等等，他们共同的特点是控制输出电压的输出形式，而根据负载的特点提供一定的电流，如果输出电压是一定的，一般可将这些能量转换器成为“恒压源”，对于后级负载而言他们具有能量源的特点，这个能量源的输出电压是恒定不变的，所谓恒定不变是指不论整个能量供应和消耗系统的其他参数如何变化以及外部不可避免地引入一些干扰，比如电源的输入电压波动、负载特性波动、雷击浪涌的干扰，这个输出电压都是恒定不变的。
恒流源的特点与恒压源完全可以类比，因为也被叫做直流稳流电源，它将其他电能形式转换为恒定电流输出的形式，而基本不受其他参数或干扰的影响。
二、恒流源的应用场合和发展前景工业技术的发展，很早就有了对恒流源的需求，最典型的就是电池应用和管理，必须采用恒流源来对其充电，电流流入电池的形式，导致这种电源被形象地称为充电器，充电器的应用范围由于各种电池如汽车电池、手机电池的广泛应用而广泛发展，有大到几十千瓦小到几十豪瓦的充电器，甚至更加广泛。
电工技术——电压源与电流源及其等效变换
RO +
E-
Ia
Uab
b
I' a
IS
RO'
b
(4)只要一个电动势为E的理想电压源和某个电阻R串
联的电路，都可以化为一个电流为IS 的理想电流 源和这个电阻并联的电路。
例3 将图8中的电压源转化为等效电流源，并画出等效电路。
解:
IS
VS RS
100V 47
2.13 A
内阻相等。 所以图9所示即为等效电路。
恒流源特性小结
a
I
Is
Uab R
U ab I s R
b
理想恒流源两端
可否被短路？
恒流源特性中不变的是：_______I_s _____ 恒流源特性中变化的是：_____U__a_b_____
___外__电__路__的__改__变____ 会引起 Uab 的变化。
Uab的变化可能是 ____大__小_ 的变化， 或者是 _______的变方化向。
2A 10Ω 5Ω
－
(a)
(b)
5 I2 10 5 3 1A
I1 I2 2 1 2 1A
I2
3A 10Ω 5Ω
(c)
四、受控源
受控源：电压或电流受电路中其他部分的电压或电流控制。
ic
ib
C
BE
ib rbe
ic= ib
三极管
独立源和非独立源的异同
相同点：两者性质都属电源，均可向电路 提供电压或电流。
Es + 20V -
R1 R3
2A
R2 1
Is
B
I2
+ _ ED
设 VB = 0，即选择节点电压方向从A到B
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实验二恒压源与恒流源
恒压源电路是输出电流变化时，保持输出电压不变的电路。
下图对一种恒压源进行了仿真。
恒压源输出了12.5V的电压。
稳压电路可由三端集成稳压器件LM317，通过调节ADJ端的滑动变阻器控制输出电压的大小。
电路图如下所示。
首先，在不加负载R3时调节滑动变阻器使输出电压的直流量为12V。
然后加上负载，不改变滑动变阻器。
测得输出电压直流量约为15.483V，交流分量为367.172mV。
稳压后的波形仍然含有交流分量，输出并不是稳定的直流电压。
输出的电压大小与所加的负载有关，当输出电压增大时，交流分量所占成分会逐渐减小，输出电压就越趋于稳定，当我们仿真增大负载为5kΩ的时候，得到的波形如下图所示。
电压稳定在22V左右，这时得到的波形交流分量很少，所以输出近似稳定的直流电压。
恒流源电路是当输出电压变化时，能保持输出电流不变的电路。
设计了一款恒流源电路原理图如下。
这种恒流源输出的电流是：Io = (V s - V R) / R1。
在激励传感器电桥时时，仿真输出的结果是这样的。
由下图可知用此恒流源输出了6.770mA 。
下图是用三端稳压器件制成的另一种恒流源。
V s V r
R1
当负载即1kΩ滑动变阻器由100%处移动至0%时，该横流源提供的电流由1.27mA变化到94.092mA。