恒压恒流源
如何区分LED开关电源是恒流源还是恒压源
如何区分LED开关电源是恒流源还是恒压源
描述
开关电源可以分为恒流源和恒压源，我们普通意义上所指的电源都是指恒压源。
比如实验室里用的稳压源多是指恒压源。
而恒流源在LED照明行业比较常见，LED吸顶灯多数都是通过恒流源来驱动的。
这两种电源是可以区分的。
什么是恒压源
从字面意思来看，电压是恒定的。
在功率范围内，改变负载电路时，输出电压不会随负载的变化而变化，而输出电流会发生变化，这就叫做恒压源。
普通意义上的电源就是指恒压源，恒压源的输出电流会随着负载的变化而变化，而电压恒定。
什么是恒流源
电流是恒定的，在功率范围内，不管负载电路如何变化，输出电流始终是恒定的，而只有输出电压发生变化，这就叫做恒流源。
如何区分恒流源和恒压源
知道了恒流源和恒压源的定义，就很容易区分这两种电源了。
找一个负载电阻接入电源中，在功率范围内，设置好电源的输出后，开始调节负载电阻的阻值。
阻值改变后，如果电流发生变化，而电压不变，则这个电源就是恒压源；阻值改变后，如果电压发生变化，而电流不变，则这个电源就是恒流源。
恒流和恒压电源有什么区别
恒流和恒压电源有什么区别？
深圳市森树强电子科技有限公司
1、恒流电源
恒流电源也称为稳流电源，顾名思义就是输出电流恒定的意思。
恒流电源
的输出特性曲线与恒压电源的相反。
被控制参数是输出电流，因变量为依从电压。
对于12V、2A电源，正常“工作范围”从0欧姆（短路）到6欧姆，在这
个负载范围中输出电流保持不变。
负载电阻大于6欧姆时，进入依从限压保护区。
恒流电源认为是过压情况。
一般认为这个区域是非工作保护区域，在此区
域内的输出电压没有明确定义。
2、恒压电源
恒压既为输出电压恒定不变。
对于12V、2A的电源，恒压电源的正常工作
范围的负载电阻从无穷大（开路）到6欧姆。
在这个范围内，负载电流2A或
者更小。
在这个“工作范围”内，电压保持12V不变。
负载电阻小于6欧姆时，开关电源将进入限流工作区。
在恒压电源中，这称为为过载情况。
输出电压将
随着负载电阻变化到零（短路）而减小到零。
输出电流限定在某个安全的最大值，然而一般认为这个区域是非工作区，限流特性没有特别说明。
恒压电源又叫稳压电源，要求输出电压值固定，不随负载、输入电压等外
部工作条件而变化。
同时对电源的最大输出电流、最大输出功率、工作效率、
输出电压稳定度（漂移）、纹波系数、电磁兼容EMC特性、温度效应、噪声、
阻抗特性等都有特定的要求。
恒流源和恒压源等效变换的条件
恒流源和恒压源等效变换的条件嘿，你有没有听过“恒流源”和“恒压源”？这个东西其实就像是电路里的两位大侠，一个是负责保持电流稳定的，一个是负责保持电压稳定的。
听起来好像有点抽象？别急，我慢慢跟你聊聊这俩的“江湖规矩”，还有它们是怎么变来变去的。
对了，不是那种“变脸”哦，今天咱们说的可是真正的等效变换。
先说说恒流源吧，想象一下你有一个超级给力的水龙头，水流总是保持在一个固定的速度，不管你怎么拧开水龙头，水流就是这个速度，稳定得很。
恒流源就像这个水龙头，它总是提供一个恒定的电流，哪怕电压变化，它依然按自己节奏流动。
电路里需要它的时候，直接丢进来就行，别担心它突然“反水”——只要电源不坏，它的电流是固定不变的。
那么恒压源呢？这个就像是你家里的电压表，它始终保持在你设定的那个电压上，不管你用电器多少，它都坚守岗位。
比如你家充电器，不管手机电池剩多少，充电器总是输出一个恒定的电压，确保充电效果。
恒压源就是这么个道理，给你提供一个稳定的电压，让电流随电阻变化，反正电压是它守着的。
话说回来，这两个家伙能互换吗？能，虽然它们看起来是两种不同的角色，但在特定情况下，它们能交换阵营，变得非常相似。
你别看它们在外面挺有个性的，其实它们俩的内核有点像，都是为了让电流和电压不失控。
在什么情况下能互换呢？得看场合。
举个简单的例子，如果你有一个恒流源，它的输出电流是固定的，那你就可以通过外部的电阻来控制电压。
电压怎么变呢？这个就得看你给电路加了多少电阻啦。
所以说，在这个情况下，恒流源就能变得像恒压源一样，电压是由电流和电阻决定的。
嘿，电流不变，电压却在变，够灵活吧！同样的，恒压源也能像恒流源那样变。
如果你有一个恒压源，它的电压是固定的，你可以通过调整电路里的电阻来控制电流。
这样一来，恒压源的输出电流就能保持在一个恒定的水平，虽然它一开始是个“恒压”的角色，但通过这个小小的变化，它就能变得像个恒流源。
电压不动，电流由电阻决定。
很神奇吧？但这里有个小问题，恒流源和恒压源的等效变换不是随便就能做到的。
恒压恒流原理
恒压恒流原理
恒压恒流原理是一种电气控制方法，用于确保电路中的电流和电压保持在恒定的数值。
在恒压恒流原理中，电源会提供一个恒定的电压，同时允许电路中的电流按需变化。
这是通过使用反馈机制实现的，其中测量电路中的电流，并将其信号与预设的电流进行比较。
如果测量的电流低于预设值，控制器会增加电压以提供更多的能量。
相反，如果测量的电流超过了预设值，控制器会降低电压以减少能量供应。
恒压恒流原理常用于需要稳定电压和电流的应用场景，例如电池充电和电解质沉积。
在电池充电中，通过设定恒定的电压，可以确保充电电流不会超过电池容量而导致损坏。
在电解质沉积中，恒定的电流可以保证沉积过程的均匀性和稳定性。
总之，恒压恒流原理是一种电路控制方法，通过测量电流并根据需求调节电压，以保持电路中的电流和电压恒定不变。
这种原理在许多工业和科学应用中非常重要。
恒压源和恒流源符号
恒压源和恒流源符号
（原创实用版）
目录
1.恒压源和恒流源的定义
2.恒压源和恒流源的符号表示
3.恒压源和恒流源的区别与联系
4.恒压源和恒流源在电路中的应用
正文
一、恒压源和恒流源的定义
恒压源（Constant Voltage Source，简称 CVS）是指在输出端能够提供恒定电压的电源。
不论负载如何变化，恒压源的输出电压始终保持不变。
恒流源（Constant Current Source，简称 CCS）是指在输出端能够提供恒定电流的电源。
不论负载如何变化，恒流源的输出电流始终保持不变。
二、恒压源和恒流源的符号表示
在电路图中，恒压源用一个长方形表示，长方形上方带有一个短横线，表示恒定的电压。
恒流源用一个长方形表示，长方形上方带有一个短竖线，表示恒定的电流。
三、恒压源和恒流源的区别与联系
恒压源和恒流源的主要区别在于它们提供的电特性不同，恒压源提供恒定的电压，而恒流源提供恒定的电流。
但它们之间也有联系，因为它们都是恒定电源，即输出电压或电流不随负载变化而变化。
四、恒压源和恒流源在电路中的应用
恒压源和恒流源在电路设计中有着广泛的应用。
例如，在放大电路中，
恒压源常用于提供偏置电压，以保证放大器工作在线性区；恒流源则常用于提供电流，以控制放大器的电流输出。
如何区分LED开关电源是恒流和恒压
如何区分LED开关电源是恒流和恒压LED灯的广泛应用为照明提供了更多的可能性。
为了让LED灯稳定工作，必须使用专门的开关电源，其一般分为恒流和恒压两种。
如果您不知道如何区分两者的区别，那么本文将为您提供帮助。
恒压和恒流的定义恒压开关电源可以在其输出端口提供固定的电压，而输出端口的电流取决于负载电阻大小。
恒流开关电源，则可以在不同的载荷下提供相同的电流，而输出电压则会自动调整，以保持稳定。
在LED照明中，恒流驱动电源是常用的电源类型，因为它可以提供稳定的电流来驱动LED灯。
如果使用恒压电源，LED的电流可能会不稳定，从而导致灯炸或损坏。
区分恒流和恒压开关电源下面是一些常见的区分恒流和恒压开关电源的方法：电源规格参数当您购买任何一种开关电源时，规格参数将直接指明其是恒流还是恒压。
恒流开关电源的规格参数将包括输出电流和最大输出电压，而恒压则是包括输出电压和最大输出电流。
外观在大多数情况下，恒流和恒压开关电源从外观上看并无太大区别。
特别的，通常相同品牌的两种不同型号可能外观几乎一模一样。
但是，根据外壳上的标签或印刷手册，可能会指明其是恒流或恒压电源。
适用负载恒流开关电源适用于需要恒定电流的电路或设备，例如LED灯条，发光二极管等。
而恒压电源则适用于需要固定电压的电路或设备，例如计算机设备，移动充电器等。
稳定性和效率恒流电源通常比恒压更稳定。
因为它们提供相同的电流，无论负载如何变化，因此对于驱动LED照明系统来说，更高的稳定性和一致性可以确保更好的长期性能。
另一方面，由于恒流电源需要不断调整输出电压，所以存在一定的电能损耗，在效率方面可能会比恒压慢一些。
总结了解开关电源是恒流还是恒压的方法对于正确购买和使用LED照明系统非常重要。
需要注意的是，从外观上看电源通常不能准确地确定其类型，必须查看规格参数或拆开电源以确定其类别。
总之，对于需要长期稳定工作的LED灯，恒流驱动电源是更好的选择，而恒压开关电源则适用于需要稳定电压的其他设备。
电工学2
一．电阻的串联
+
i
R1 R2
u
+ u1 － + u2 － + un －
i
+ u － R
－
Rn
n个电阻串联可等效为一个电阻
R = R1 + R2 + + Rn
分压公式
Rk uk = Rk i = u R
两个电阻串联时
R1 u1 = u R1 + R2
R2 u2 = u R1 + R2
+ u
i
R1 R2
U -U2 = I1 R1 - I2 R2 1
独立方程只有 1 个
小
结
设：电路中有N个节点，B个支路
则： 独立的节点电流方程有 (N -1) 个
独立的回路电压方程有 (B -N+1)个
a
+
N=2、B=3
R2
R3 U2
+
R1
-
U1
独立电流方程：１个
_
b
独立电压方程：２个 （一般为网孔个数）
1-4电阻电路的等效变换 具有相同电压电流关系（即伏安关系， 简写为VAR）的不同电路称为等效电路， 将某一电路用与其等效的电路替换的过程 称为等效变换。将电路进行适当的等效变 换，可以使电路的分析计算得到简化。
R1 I1
R2
I
I3
R3 R4
Is
R5 (接上页) R1 I1 R2
I
I3
R3 R4
Is
R5
I R4 I1+I3
Is R1//R2//R3
R5
I I1+I3 R4 R1//R2//R3
关于可调恒压恒流电源的原理、特性及使用
关于可调恒压恒流电源的原理、特性及使用：恒压恒流的原理：根据U=IR，R=U/I：如果R>(U/I),则电源正常工作。
如果R<(U/I),I是恒定不变的，则电源恒流部分保护，输出电压下降，直到满足条件R=(U/I)。
特性：所谓的恒压，即电压可以恒定到一个值上，可调恒压，即这个恒定的电压值是可调的。
所谓的恒流，即电流可以恒定到一个值上，可调恒流，即这个恒定的电流值是可调的。
使用：可调恒压恒流电源在使用前需要先设置恒流保护值，再设置输出电压，然后开始工作。
首先将电源输出电压调到5V左右，短路输出，调整电流输出旋钮设置保护电流到你需要的值，撤消短路，调整电压到需要值，接上实验设备开始工作。
例如：一个电路的工作电压是12V所需电流约0.3A，操作如下。
将电源输出电压调到5V左右，短路输出，调整电流输出旋钮设置保护电流0.5A（要比工作电流略大），撤消短路，调整电压到12V，接上电路开始实验。
如果试验过程中电路板放到金属上部分电路短路了，使电流剧增，当电流上升到0.5A时，电源恒流保护部分工作随即使输出电压下降以保护试验设备。
常识了解：交流电压经过全波整流电容滤波后直流电压约是交流电压的1.414倍。
例如10V的交流电压经过全波整流电容滤波后直流电压约等于14V。
继电器切换点的选择：交流输入电压减去5V等于切换电压。
例如变压器抽头0-15V-25V-35那么第一级的切换电压是15V-5V=10V，即在10V 时切换到25V的抽头上。
第二级的切换电压是25V-5V=20V，即在20V时切换到35V的抽头上。
关于继电器切换与否可以测R17两端的电压来判断，R17电压（直流）除以1.414约等于当前的抽头电压（交流）。
调试前的准备：安装后经检查无误后（输出端的电容和二极管一定要装；3DF20要装到大的散热器上），如果您没有接电流表，请把电流表接点“A”短路，然后通电。
请参考原理图：测C1、C2电压，应在12-25V为正常。
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电子科技大学第二届“NS”杯电子设计大赛报告简易数控恒压恒流电源摘要：本文介绍了数控直流开关电压电流源的原理和设计，整个系统以C8051单片机为控制器，以TL494来作为PWM输出芯片和IR2110作为MOS管的驱动芯片来作为系统的核心部件，我组设计并实现恒定输出10V电压，恒定输出1A，800mA ，500mA电流的要求。
整个电路系统简洁高效。
能够很好的完成题目所要求指标，并具有过流保护功能。
关键字：开关电源，单片机，数控，恒压恒流Abstract:A DC numerical control current and voltage source was introduced in this paper. In this article we introduce a theory of a DC current and voltage source and how to design. The system is made up of C8051 which play a role of microcontroller, and TL494 and IR2110 which play central parts of the system. And the whole system can output 10V voltage and 1A，500mA，800mA current。
This switch power supply can accomplish the requirements well. And It has the function of current-limiting and auto-resume。
Key words: Switch Power supply, C8051, Numerical –Control, Stable –Voltage and Current一、方案论证与比较1）主电路方案比较（恒压部分）主电路采用BUCK降压式电路，PWM芯片使用TL494，驱动芯片采用IR2110来驱动开关管。
BUCK电路结构不变，主要方案区别在于驱动电路。
（原理图见附录）方案一：此方案使用2110高端驱动，即用自举原理进行驱动，此方案的好处在于驱动电路简单，缺点在于其电源处于空载时不能测量电压，原因在于如果开关管的Vs与IR2110的Vcc电压差小于8.3伏时，其驱动芯片的栅极驱动自动关闭，所以可以通过提高2110的Vcc来增加与Vs使其工作，而2110工作在其临界最大电压处，容易损坏芯片，不利于电路的稳定性。
方案二：驱动电路采用两端同时输入的方法，即采用同步整流的技术来解决自举不工作的问题，其原理是，在MOS管后并联一个相同的整流MOS管，用2110低端输出来控制关断。
自举不能工作的原因在于其自举电容两端的压差在空载时不够大，那么当其足够大时就可以正常工作了。
我们将494输出地波形分为两路，一路直接进入驱动，一路经过反向进入2110的低端输入，这样就可以使其输出有两路，高端输出接主干路的MOS管，低端输出接整流管，这样由于二者的波形反向，当主干路的电路为低时，整流管导通接地。
这样就是自举电容的电压差增大，使得驱动工作。
运用同步整流技术可以很好的实现题目要求，还可以在一定程度上减小纹波。
可是，电路连接复杂，调试难度大，而且自己制作反向不容易达到同步的效果。
使得测试难度加大。
方案三：开关管采用P沟道，由于其是低导通，所以可以将494输出地方波反向直接送入2110驱动，采用低端输入，这样就可以避免自举的问题。
而且空载时也可以测量电压。
同时，该方案的外围电路设计比较简单可行，只需要在494输出时做一个反向器即可。
该电路的缺点就是由于采用P沟道的MOS管使得在管子上的损耗增大，可是由于本次题目的最大输出电流只有1A，所以功耗的损耗可以忽略不计。
方案四：驱动电路采用同步整流芯片TPS2836，这种芯片具有内部同步整流功能，驱动电路大，能够适应大电流的电路，但是由于此芯片的整流电压最大只能到16V，而变压器输出电压一般要高于10V，这样使芯片工作在最大临界下，使电路可调性降低，不利于电路的稳定。
方案采用：综上所述，由于方案三电路简单易行，能够很好满足本题的要求，所以我组决定采用方案三。
2）恒流部分方案一：运用仪表放大器来采集电压，使用INA122来进行设计，由于最大电流时1A，采样电阻采用0.1欧，进入仪放的电压是由0.1V左右，我们需要仪放输出5伏电压。
那么放大倍数在50倍左右。
可以实现横流的功能。
但是由于此仪放需要正负供电，增大电路的复杂性，不利用系统的稳定。
方案二：采用美国国家半导体公司的LMP8645高精度电压采样芯片，该芯片能够工作在-2—42V 的共模电压下，可以很好地满足本题目的要求，而且该芯片的外围电路简单。
设计方便，使用芯片能够简化电路，使电路的模块化提高。
方案采用：因此我组采用方案二。
3）AD 采样电路本组采用美国国家半导体公司的ADC121C021芯片，该芯片是12位高精度串行AD 芯片，并且具有多个寄存器，还具有过压警报功能。
AD 供电采用TL431来供电，可以使AD 的基准电压很精确。
4）辅助供电系统本组采用美国国家半导体公司的LMZ14023高效率开关电源芯片来为单片机系统和相关芯片供电，由于此芯片最大输出电压恰为5V ，3A 的电流输出能力，能够为单片机，AD ，DA 系统供电。
使得电路系统的模块化进一步加强。
二、系统设计原理与参数计算1）系统整体框图2)相关参数计算①TL494相关电路的计算及模块说明TL494的手册告诉我们整个电源的频率取决于TL494的5,6较所接的电容和电阻，其大小决定了开关电源的开关频率。
从TL494内部原理图知，其内部振荡器可以产生一个和开关频率相同的三角波，和VCC 进行比较，从而就可以产生一个方波，而三角波的频率就决定于5,6脚的电容和电阻大小，这里我们选取的是50K 的电阻和0.001uF的电容，根据计算公式，=可以得到一个频率约为20KHz 的震荡频率。
由于我们提供的供电电压是16V ，所以占空比大约为62.5%。
另外，为了使得输出电压不会因为突然上电产生的突变而对用电器损坏，我们设计了软启动（14脚和4脚之间）。
输出方面，我们采用集电极输出，这样可以得到更大的输出电流。
附录中给出原理图。
②，开关电源电容和电感大小计算根据本次题目要求，恒压时需要输出电压10V ，输入电压16.8V ，输出电流为1.3A(留出一点余地)，根据这些要求，可以根据电感的电气特性得到：-=+--==+⎰其中是电感流过的最大电流，是电感上的初始电流，这里可以取为零，占空比（D）约为0.58那么=然后=计算出的电感值大约为550uH。
现在计算电容值，假设纹波为40mV，根据电容的电气特性有∆==其中∆为电容电压在开关导通时电荷的变化量。
∆∆=∆是开关关断时的电容电压变化量。
由此可以求得电容的大小为=∆这只是理论计算，实际电路要取几倍于理论值大小的电容和电感。
其他模块说明：除了电路模块与驱动电路模块外，我们还增加了过流保护模块，主要原理是通过采样回单片机，通过单片机判断采样值是否大于临界值，如果大于，单片机则直接输出的基准电压使停止工作，从而达到过流保护的目的。
三、软件系统液晶的显示主要是时序的问题。
其次是键盘的扫描和DA的输出。
程序方面主要是通过对协议的理解从而使串行AD工作，在通过对DA的扫描和输出改变TL494的输入基准，使得能够改变输出电流。
同时通过单片机对采集回来的电流的判断，可以使系统知道是否过流，从而使单片机输出基准为0V，使得TL494 停止工作。
四、调试1)硬件调试硬件调试使用学生电源作为电源输入，芯片与单片机用LMZ14023芯片供电。
调试时运用先模块后整体的调试方法，一一排除了PWM电路模块，驱动电路模块，AD采样模块的电路问题，使得其模块均可以正常工作。
最后将所有硬件模块联调，解决了一些问题。
此外，此题目无论对于控制电压输出还是A/D采样回路要求都很高，其稳定性、精度直接影响最终结果。
我们采取了一些抗干扰措施。
例如反馈尽量短，减少交叉，每个芯片的电源与地之间都接有滤波电容，控制回路与输出回路分离，输出与地紧靠，控制地与输出地相连等措施来减少干扰。
实践证明，这些措施对消除某些引脚上的“毛刺”及高频噪声起到了很好的效果。
2）软件调试由于使用51单片机进行编程，所以我们采用软件仿真加模拟的方法，由于软件调试比较复杂。
我们先用软仿真排除语法差错和逻辑差错，然后通过开发板下载到单片机来调试。
采取的是自下到上的调试方法，即单独调试好每一个模块，然后再连接成一个完整的系统调试。
3）软硬联调该系统无论输出幅度控制还是采样分析都存在软件和硬件的紧密联系。
软硬件都调试通过后，整个系统连接仍会存在很多麻烦。
本小组先调试反馈系统，最后再看AD采样的结果，并做相应校正。
五、测试测试仪器：泰克数字示波器，UT330数字万用表，学生用稳压电源测试指标：10V恒压源与其纹波的大小测试环境：室温26℃指标测试：1）稳压测试：运用学生用稳压电源来调节不同输入电压，用万用表测量输出电压值，结果测试条件：输入电压16.8V，输出电压10.04V，负载10欧姆测试方法：为了减少纹波，用示波器的案头与接地环之间进行测试，这样减少了示波器带来的信号干扰，减少了纹波。
将示波器选在测量交流信号功能下，通过检测发现电流为0.997A时纹波电压大约为40mV左右，满足题目小于100mV的要求。
效率测量：效率为：η==测试说明：由于时间和能力有限，我组没有完成恒流部分的设计任务，所以只提供恒压部分的测试数据。
六、误差分析及改进电源效率方面：由于对知识的理解程度不够及技术的匮乏，本系统最好使用N沟道MOS管来做开关管（因为N沟道MOS管内阻较小），同时运用同步整流技术，这样可以减少续流二极管上的的功率损耗甚至可以去掉续流二极管，当然还应该使用软开关技术，这样可以使电源的效率进一步提高。
当但是这次功率小用N管P管差别不大，用上述技术效果不明显，却增加成本。
所以最后选择这个结构。
纹波方面：由于开关电源易受干扰，虽然我组先后尝试运用多级滤波器，增加滤波电容等方法，发现纹波值仍然没有显著地改变。
我组认为，纹波的消减与电路的布局有很大关系，电路的布线越简单，交叉点越少，纹波越小。
同时，电源控制回路不能包含在功率回路中。
虽然本组做到了上述要求，可是由于电路板布线稍显混乱，导致干扰信号增强，因此在这个方面还需再下功夫。
在以后的制作中，应该尽量使电路简单清晰，同时控制地与功率地应该相连，将控制回路的干扰信号送到地中。
这样使电源的纹波进一步的减小。