高电压输入大电流输出恒流源
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6Is=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。
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。
浅谈高精度可调恒流源的设计
恒流源在现代检测计量领域中发挥了极其重要的作用。
在浙江虎王公司开发的“线缆自动化检测设备”系统中，恒流源是重要的组成部分。
只有开发出精度高、输出功率大、可调范围广的高精度恒流源，“线缆自动化检测设备”才能满足“精准、快速、智能地检测各类线缆”的技术要求。
因此，本文着重探讨该系统中高精度可调恒流源的设计问题。
一、系统设计高精度可调恒流源主要由两部分组成：一是电流源主电路，二是控制电路。
其中主控电路主要由两块场效应管产生输出所需的大电流，控制电路主要由ＰＷＭ控制芯片ＳＧ３５２５及运放构成闭环负反馈。
系统结构图如图１所示。
图1恒流源主电路由整流滤波、ＭＯＳ管驱动、电流输出等三部分电路模块组成。
其中ＭＯＳ管驱动电路如图２所示，图中开关管Ｑ１、Ｑ４是电压驱动全控型ＭＯＳＦＥＴ，具有输入阻抗高、驱动电路简单、驱动功率小、开关速度快及安全工作区大等优点。
半桥式逆变电路一个桥臂由开关管Ｑ１、Ｑ４组成，另一个桥臂由电容Ｃ６、Ｃ９组成。
通过调节开关管的占空比，就能改变变压器二次侧整流输出平均电压Ｖｏ，经全波变换和电感去噪后，对外输出电流。
图2场效应管选择２ＳＫ２６４８型芯片，它的最大漏极电流９ Ａ，最大功耗１５０Ｗ。
由于流过场效应管的电流较大，场效应管的发热比较严重，为保证恒流源的可靠工作，可以给场效应管加装合适大小的散热片。
恒流源控制电路由信号采样、比较放大、ＰＷＭ控制、推挽等电路模块组成，是稳定恒流输出、提高调节精度的关键所在，控制环节的好坏直接影响电路的整体性能。
如图３所示，本设计采用以ＳＧ３５２５芯片为核心的恒频脉宽调制控制方式。
ＳＧ３５２５芯片的脚５和脚７间串联一个电阻Ｒｄ，可以在较大范围内调节死区时间。
ＳＧ３５２５的振荡频率可表示为：式中ＣＴ，ＲＴ分别是与脚５、脚６相连的振荡器的电容和电阻，Ｒｄ是与脚７相连的放电端电阻值。
取值分别为浅谈高精度可调恒流源的设计文/高建强 李 博1(0.73)sT T dfC R R=+ＯＣＣＵＰＡＴＩＯＮ812011 3ＯＣＣＵＰＡＴＩＯＮ2011 382２２００ｐ、１０ｋ、１５０，即频率为６１ｋｈｚ。
常用的恒流电路
常用的恒流电路
恒流电路是一种控制电流大小不受负载变化影响的电路。
在实际电路中，常用的恒流电路有电流源电路和晶体管恒流源电路。
一、电流源电路
1. 晶体管基本电流源电路
晶体管基本电流源电路是一种简单的恒流电路，由一个固定电阻和晶体管组成。
其原理是通过晶体管的基极和发射极之间的电压来控制电流。
当输入信号的电压改变时，电流也会相应地改变。
2. 晶体管双向恒流源电路
晶体管双向恒流源电路是一种具有双向输出的恒流电路，其原理是使用两个晶体管和一个电阻网络实现。
当输入信号的电压改变时，输出电流也会相应地改变。
二、晶体管恒流源电路
晶体管恒流源电路是一种高精度、高稳定性的恒流电路，其原理是通
过负反馈控制器将输出电流保持在恒定的值。
该电路通常由一个晶体管、一个稳压电路、一个电阻和一个电容组成。
总之，恒流电路在实际应用中有着广泛的用途，如LED驱动、电机控制、高精度电源等。
通过采用适当的电路设计和元件选择，可以实现高效、稳定的恒流输出，从而为实际应用提供可靠的支持。
恒流源工作原理
恒流源工作原理
恒流源是一种电子器件，用于提供恒定的电流输出。
它的工作原理基于基本电路理论，通过精确控制输入电压和电阻来实现恒定的电流输出。
在恒流源中，关键的元件是电源和电阻。
电源提供稳定的电压，而电阻则限制电流的流动。
通过调节电源电压和电阻值，可以实现所需的恒定电流输出。
当电源电压保持恒定时，通过电阻的调节可以控制电路中的电流。
根据欧姆定律，电流大小与电压和电阻值之间的关系成正比。
因此，通过调节电阻值，可以实现所需的恒定电流输出。
恒流源通常用于需要稳定电流的应用，如LED驱动、电化学实验等。
在这些应用中，恒定的电流输出对系统性能至关重要。
恒流源可以确保在各种工作条件下都能提供稳定的电流输出，从而保证系统的正常运行。
总的来说，恒流源的工作原理简单明了，通过精确控制电源电压和电阻值，可以实现恒定的电流输出。
它在各种应用中发挥着重要作用，为电子系统的稳定运行提供了可靠保障。
希望通过本文的介绍，读者对恒流源的工作原理有了更深入的了解。
恒流源参数
恒流源参数一、什么是恒流源参数恒流源参数是指恒流源的基本特性和性能参数。
恒流源是一种可以提供稳定输出电流的电源器件，常用于电子设备的测试、测量和实验等应用中。
恒流源参数包括电流稳定性、输出电流范围、输出电压范围、负载调整能力等。
二、电流稳定性恒流源的电流稳定性是其最基本的参数之一，表示恒流源在不同负载条件下输出电流的稳定性能。
一般来说，电流稳定性越高，恒流源在不同负载条件下输出电流的波动越小。
三、输出电流范围恒流源的输出电流范围是指在其规定的工作范围内可以提供的输出电流的上下限值。
电流范围越大，恒流源可以适应更广泛的负载条件，具有更高的适用性。
四、输出电压范围恒流源的输出电压范围是指在其规定的工作范围内可以提供的输出电压的上下限值。
输出电压范围与输出电流范围密切相关，通常情况下，输出电流越大，输出电压范围越小。
五、负载调整能力恒流源的负载调整能力是指在负载变化时，恒流源能够快速调整输出电流以保持恒定的输出电流特性。
负载调整能力越强，恒流源在负载变化时输出电流的稳定性越好。
六、恒流源参数的影响因素恒流源参数受多个因素的影响，包括电源电压稳定性、温度变化、负载变化等。
这些因素的变化都会对恒流源的输出电流特性产生一定的影响。
因此，在选购和使用恒流源时，需要考虑这些因素以确保其稳定性和可靠性。
七、恒流源参数的测试方法评估恒流源的参数需要进行一系列测试，以下是常用的恒流源参数测试方法：1.电流稳定性测试：将恒流源连接到负载上，在不同负载条件下测量输出电流的波动范围，并计算其标准偏差。
2.输出电流范围测试：将恒流源连接到不同负载上，逐步调整输出电流，并记录恒流源能够稳定输出的最大和最小电流值。
3.输出电压范围测试：将恒流源连接到不同负载上，逐步调整输出电压，并记录恒流源能够稳定输出的最大和最小电压值。
4.负载调整能力测试：在恒流源输出电流稳定的情况下，突然改变负载，观察恒流源响应的时间和输出电流的波动情况。
(电源技术)恒流源
概述
恒流源是能够向负载提供恒定电流的电 源 ,因此恒流源的应用范围非常广泛 ,并且 在许多情况下是必不可少的。例如在用通 常的充电器对蓄电池充电时 ,随着蓄电池端 电压的逐渐升高, 充电电流就会相应减少。 为了保证恒流充电 ,必须随时提高充电器的 输出电压,但采用恒流源充电后就可以不必 调整其输出电压 ,从而使劳动强度降低 ,生 产效率得到了提高。恒流源还被广泛用于 测量电路中 ,例如电阻器阻值的测量和分级, 电缆电阻的测量等 ,且电流越稳定,测量就 越准确。
恒流源电路
微电流恒流源电路
为了尽可能降低放大电路的功耗、提高对电源电 压及温度变化的稳定性，在集成电路中常采用微电流 恒流源电路作为放大电路的直流偏置电路。
+UCC
结构特点：
（1）电阻Re引入电流负反馈，使输出电流 R IR
IO
进一步稳定。
IC1
（2）由于UBE2<UBE1，所以IO<IR。
T1
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。
三极管射极偏压构成恒流源
从左边看起:基极偏压
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
恒流源分为流出(Current Source)和流入(Current Sink)两种形式。
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。
理想恒流源
实际恒流源
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。
恒流源电路原理
恒流源电路的基本原理恒流源电路是一种能够输出恒定电流的电路，它可以在不同负载情况下保持输出电流不变。
在很多应用中，需要稳定的电流源来驱动负载，例如LED驱动、激光器驱动、传感器等。
恒流源电路通过控制输出端的电压或者通过调节内部元件参数来实现稳定输出。
恒流源的分类恒流源可以分为两类：主动恒流源和被动恒流源。
1.主动恒流源：主动恒流源使用放大器等主动元件来实现稳定的输出电流。
其中最常见的就是使用晶体管作为控制元件，通过调节晶体管的工作状态来维持输出电流不变。
2.被动恒流源：被动恒流源则是利用二极管、二极管连接、MOSFET等被动元件构成的特殊网络来实现稳定输出。
这种类型的恒流源通常比较简单且成本较低，但是精度相对较低。
下面我们以主动恒流源为例进行详细讲解。
主动恒流源原理主要思想是通过对晶体管工作状态的控制，使得输出电流保持不变。
基本电路结构主动恒流源的基本电路结构如下图所示：恒流源电路恒流源电路其中，Q1和Q2是两个晶体管，R1和R2是两个电阻。
Vcc为电源电压。
工作原理主动恒流源的工作原理可以分为两个阶段：建立阶段和稳定阶段。
1.建立阶段：在建立阶段，首先假设Q1处于导通状态。
此时Q1的集电极与基极之间的电压为Vce_sat（饱和区压降），根据欧姆定律可知R1上产生一个与输出电流I相等的电压降。
由于Q2处于截止状态，所以其集电极上没有任何压降。
因此，根据基尔霍夫定律可知，Vcc等于R2上的电压加上Q2的集、基之间的饱和区压降Vbe_sat。
2.稳定阶段：在稳定阶段，通过反馈机制使得输出端口维持恒定的工作状态。
当输入端口发生变化时，比如负载发生变化，会导致输出电流发生变化。
此时，由于电流镜的存在，Q1和Q2之间的电流比例保持不变。
通过调节R1和R2的比例可以实现对输出电流的控制。
常见的主动恒流源电路常见的主动恒流源电路有多种形式，如Wilson镜、Widlar镜和母极驱动镜等。
下面分别介绍这几种常见的主动恒流源电路。
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高电压输入大电流输出恒流源杨磊，羊彦（西北工业大学陕西西安710129）摘要：为了提高现有路灯的供电效率，开发设计了单灯恒流的供电模式，在每个路灯上安装一个体积很小的的恒流源，以保障给LED 灯提供稳定、高效的恒流供电。
在恒流源模块中，恒流源芯片HV9910B 可以实现了高于70V 的电压的输入，在不同的输入电压下，恒流源芯片工作在恒定关断模式下，控制输出BUCK 电路中的开关MOSE 的占空比，以输出恒定2.2A 的电流，LED 灯串联起来作为负载，效率达到了91%以上。
关键词：单灯恒流；稳定；高效；恒定关断中图分类号：TM923文献标识码：A文章编号：1674－6236（2013）02-0115-02High voltage input high current output constant current sourceYANG Lei ，YANG Yan（Northwestern Polytechnical University Xi ’an 710129，China ）Abstract:In order to improve the existing street lamp power efficiency ，development and design of a single lamp constant current power supply mode ，in each street lamp mounted on a small constant current source ，to guarantee to provide a stable ，efficient LED lamp constant current power supply.In the constant current source module ，a constant current source HV9910B chip can achieve a higher 70V voltage input ，at different input voltage ，constant current source chip at a constant shutdown mode ，the control circuit output BUCK switch in the MOSE duty cycle ，to output constant current of the 2.2A ，LED lamp series as the load ，efficiency can reach above 91%.Key words:single lamp ；stability ；high efficiency ；the constant closing收稿日期：2012-09-20稿件编号：201209153作者简介：杨磊（1986—），男，河南商丘人，硕士研究生。
研究方向：信号与信息处理。
根据2004年国家建设部的统计结果，我国照明耗电大体占全国发电总量的10％-12％，是三峡水利发电工程全年发电量能力840亿度的两倍多，可以看出路灯照明的节能有很大的潜力，可以带来相当可观的社会与经济效益。
随着LED 技术的迅猛发展，其发光效率的逐步提高，LED 的应用市场将更加广泛，特别在全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，LED 在照明市场的前景更备受全球瞩目，被业界认为在未来10年成为最被看好的市场以及最大的市场将是取代白炽灯、钨丝灯和荧光灯的最大潜力商品。
但是，由于LED 灯存在着诸多技术瓶颈问题，使得这种“绿色照明”的高效节能、寿命长的优势未充分发挥；特别是LED 路灯，尚未完全被市场接受。
因此，提高路灯的电压输入和提高LED 路灯的效率已经是迫在眉睫，高电压输入大电流输出恒流源很好的实现70V 以上高电压输入，2A 大电流输出的，把电能利用效率提高到了91%以上。
1恒流源的基本设计原理设计恒流源模块由：滤波电路、处理芯片、BUCK 电路[1]、保护电路和反馈电路五部分组成，如图1所示。
其工作原理是：通过控制电路，控制位于主回路的MOS 管，使其按要求对恒压源[2]斩波，改变恒定周期中导通时间的长短，以达到恒流控制的目的。
由于MOS 管工作于开关状态，且开关频率低（约10kHz ），使得开关损耗较低，整体效率较高。
通过设定HV9910B 的RT 电阻实现输出电流的设定，再通过HV9910B 控制buck 电路输出稳定的恒定电流。
模块的主要作用是2个方面：1）调整开关电源[3]送来的直流电压，使LED 灯工作于恒流状态[4]；2）通过调整电压的升、降，控制LED 灯实现降额运行，达到控制路灯亮度的目的。
2恒流源的具体设计恒流源的具体设计如图2所示。
2.1两种工作模式的选择HV9910B 有恒定频率模式及恒定关断时间两种模式，选择何种模式取决于驱动器的输出电压V OUT （VLED ）与输入电压V IN 的比值。
在降压式架构中，V IN 总是大于V OUT ，其比值即电子设计工程Electronic Design Engineering第21卷Vol.21第2期No.22013年1月Jan.2013图1恒流源主要模块Fig.1Constant current source modules《电子设计工程》2013年第2期占空比D =V OUT /V IN 。
若D ＜0.5时，采用恒定频率模式；若D ＞0.5时，则采用恒定关断时间模式。
如果在D ＞0.5时仍采用恒定频率模式工作，驱动器将进入次谐波振荡状态，将会引起输出电流下降及纹波电流增加的不稳定状态。
本电路采用HV9910B 的恒定关断模式，将设定关断时间的电阻连接在RT 和GATE 之间。
由于输出输入电压比值大于0.5，所以采用了恒定关断模式，选定开关恒定关断时间为2μs 。
2.2规格要求输入电压在70V 以上，输出2.2A 恒定电流，恒流源负载为一定数量的串联LED 灯，输出电压稳定，恒流源芯片HV9910B 的工作状态时恒定关断状态[5]，即MOS 管的管段时间恒为2μs ，不同输入电压，恒流源芯片通过调节BUCK 电路中开关MOSE 管的占空比提供稳定的2.2A 电流输出。
3具体设计3.1关断时间设定t off =（1-V o /V IN /f osc ），输入电压为70V 以上，晶振频率设定为100kHz ，t off =2μs 。
3.2晶振电阻RT 设定HV9910B 中的振荡器由连接在RT 引脚上的一个电阻控制。
振荡器的震荡t osc 时间由以下公式计算：t osc =（RT +22）/25，如果电阻连接在RT 和地之间，HV9910B 工作在恒定频率模式和上述公式确定的时间期限。
如果电阻连接在RT 和GATE 之间，HV9910B 工作在恒定关断时间模式和上述公式确定的关断时间，RT=28k 。
3.3输出电流输出电流可以公式：I O =0.25/（1.15×R cs ），当场效应管导通时，流过电感的电流开始增加，流过外部的感应电阻RCS 并且在CS 脚产生一个斜坡电压。
比较器不断地将CS 脚的电压和LD 脚的电压以及内部250mV 电压进行比较，一旦消隐计时器完成后，这些比较器的输出被允许重新设置触发器。
当比较器的任意一个输出变高，触发器复位门输出为低电平。
门输出一直为低电平直到振荡器触发SR 触发器。
4BUCK 输出电路设计输出BUCK 电路主要包括：MOSE 管开关，快恢复二极管，电感和耐高压的CBB 电容，如图3所示。
该电路中MOS 开关要求导通电阻低，开启时消耗能量小，热量低，开启时间在100ns 以内。
二极管400V 反向电压，具有8A 的正向电流通过能力，最大反向恢复时间小于50ns 。
由于输出电流高达2.2A ，所以选择的电感L 1本身最大电流要大于3A ，电感的大小用：L =V nom （1-D ）T s /2I O 计算，输出电路中均采用了具有损耗极低，介质吸收系数低，绝缘电阻高，频率特性好，自愈性优异，稳定性高特点的高稳定性的400V CBB335电容，确保输出电压和电流的稳定性。
5实验现象把恒流源连入电路，在恒定2.2A 的电流下，根据不同电压输入占空比示波器测开关MOSE 管两端的开关占空比，得到的结果如图4、图5所示。
图585V 输入电压MOSE 开关占空比波形Fig.585V input voltage MOSE switching duty cyclewaveform图470V 输入电压MOSE 管开关占空比波形Fig.470V input voltage MOSE tube switch duty cycle waveform 图2设计原理图Fig.2Schematic design图3BUCK 电路Fig.3BUCK circuit（下转第119页）－116－图6推挽升压电路图Fig.6Push pull booster circuit diagram2.3逆变器控制保护电路及电路电源逆变器的保护电路包括过压，过流与过载保护电路。
本设计中过流保护，高压保护检测电路，正12V电源关断电路。
电路的各个模块设计好后，要对各模块进行调试，并获得正确的结果，就要涉及到许多芯片以及器件的工作电源，而本次设计主要设计了一下4个工作电源：正12伏电源、负12伏电源、正5伏电源、负5负电源。
以上两部分限于篇幅不再做介绍。
3结论本次设计实现了电路板的制作，实现其由SG3525和推挽变压器构成的电路具有DC—HFAC—DC的转变功能，还能稳定逆变器输入直流电压，使逆变器的输出电压保持稳定状态。
在实验调试过程中实现了工作电源电路的设计、时钟信号的发生、PWM波的产生、正弦波、三角波等模块的正常工作，内高频环逆变器设计是可行的。
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