四种恒流源电路分析研究
压控恒流源电路设计
压控恒流源电路设计
压控恒流源电路是一种常用的电子电路，用于实现对负载的恒定电流控制。
它可以根据负载的电流需求，自动调整输出电压，保持电流不变。
设计压控恒流源电路的关键是利用电压和电流之间的关系来实现控制。
以下是一种常见的压控恒流源电路设计：
1.基本电路结构：
该电路由一个可变电阻和一个电流传感器组成。
可变电阻用于调整电流大小，电流传感器用于检测实际电流值。
2.参考电压电路：
在该电路中，使用一个稳定的参考电压源，例如锗二极管或稳压源，来提供一个固定的参考电压。
3.比较放大器电路：
将负载电流与参考电流进行比较，并通过比较放大器将比较结果放大。
比较放大器可以是运算放大器或比较器。
4.反馈回路：
将比较放大器的输出反馈给可变电阻，以调整电流大小。
反馈回路可以使用反馈电阻网络来实现。
5.电流传感器：
为了测量负载电流，可以使用电阻、霍尔效应传感器或电流互感器等。
整个电路的工作原理是：电流传感器检测负载电流，并将其与参考电流进行比较。
比较放大器输出的误差信号通过反馈回路调整可变电阻的阻值，从而自动调整电流大小，以保持负载电流恒定。
需要注意的是，设计压控恒流源电路时，要考虑负载的额定电流范围和电压范围，选择合适的元器件，确保电路的稳定性和可靠性。
此外，还需要进行合适的保护措施，如过流保护、过压保护等，以确保电路和负载的安全运行。
压控恒流源电路分析
摘 要：恒定电流源由于具有抗干扰能力强，适合 驱动半导体 器件等优点，在信号传输与信号测量、半导体光源驱动等方面得 到广泛应用。文章介绍７４种恒流源电路 ，可以满足多方面需求，在实际应用中具有一定的参考价值 。 关键词：压控恒流源；霍尔电流传感器；开关恒流源
在 日常生活 中，在半导体激光器、ＬＥＤ光压 （ＯＮ果反馈值是 电压）或电流 （如果反馈值是
３ 大电流恒流 源
电流 ）的 目的。
提高恒流源效率主要采用２种 方法：采 用霍尔电流传感
器代替采样电阻；把电流信号反馈到开关电源管理芯片上的
ＰＷ Ｍ控制器 ，控制开 关管开关 的占空比，使开关 电压源 为
开 关 电流 源 。
图３ 降压 型 开 关 电源 原 理
当供 电电压 为５ Ｖ时，测量双 向电流 的ＡＣＳ７５８，其 零电流输
样 电阻的电流值增加 了一个低通滤波环 节，也使得 电流输出
更加 稳定 ，电阻Ｒ６作为 电流负载 ，为恒流源提供了一个小电
流 ，在负载 是ＬＥＤ光源 时，可以防止ＬＥＤ存在 暗亮关不断的
问题 。
图１ 常用的恒流源电路
图２ 毫安 级 恒 流 源 电 路 图２中运放ＵＩ￣［Ｉ电阻组成一个同相放大 电路，Ｕ２输 出２．４ Ｖ左 右 的基 准 电压 ，通 过 调 节 电位 器ＶＲ１，可 以使 运 放 的 正
图１中的输出电流有公式ｉ＝ＶＪＲ ， 为运放正输入端 的
此 ，压控恒流源 可以很方便地实现手动或 自动控制 ，压控恒 给定电压 ， 电流采样 电阻。值得注意的是实际输出的电
流源 电路也具有广泛的应用价值。
流是三极管的集 电极 电流 ，而采样 电阻采集的是三极管的发
压控恒流源电路从工作状态上分为连续及开关两种，连 射极电流，两者之比值Ｎｐ／ｎ＋ｉ， 是三极管的电流放大倍数 ，
几种简单的恒流源电路
恒流源在一定范围内是不受电源输入电压的影响的，但不是绝对的。
恒流源的基本原理是通过对输出电流采样，反馈控制动态元件的电阻来调节输出电流，使整个输出回路保持恒定的电压/电阻比值，从而保持输出电流的稳定。
当输入电源电压和负载电阻处在适当的范围内时，电源电压升高，恒流源动态元件的电阻也随之相应增大，电源电压降低，动态元件的电阻则随之相应减小，如果负载电阻减小，恒流源动态元件的电阻会随之增大，负载电阻增大时，动态元件的电阻则随之相应减小，当电源电压和负载电阻同时变化时，恒流源动态元件的电阻也会根据综合情况随之做出相应变化，总要使整个输出回路保持恒定的电压/电阻比值。
而根据欧姆定律，回路电流=回路电压/回路电阻，回路电压/回路电阻不变，回路电流就不变。
举例来说，某恒流源的输出电流设定为1A，负载电阻为5Ω，当输入电压为10V 时，恒流源会自动调整动态元件的电阻为5Ω，这样回路电压/回路总电阻=10V/（5Ω+5Ω）=1A，当输入电压为8V时，恒流源会自动调整动态元件的电阻为3Ω，这样回路电压/回路总电阻=10V/（5Ω+3Ω）=1A，可是如果输入电压降低到4V，即使恒流源调整动态元件的电阻为0Ω，回路电阻仍然有5Ω，这样回路电压/回路总电阻=4V/（5Ω+0Ω）=0.8A，无论如何也不可能继续输出1A的恒定电流。
这样解释后你应该能了解恒流源了吧。
几种简单的恒流源电路2010-09-16 23:25:00| 分类：51单片机| 标签：无|字号大中小订阅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/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FET管图6Is=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-FET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-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。
几种简单恒流源电路
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<Vref＝1.25）,Iadj的输出电流是微安级的所以相对于Io可以忽略不计，由此可见其恒流效果较好。
3.由PQ30RV31组成的恒流电路如图3所示，I＝Vref/R(Vref＝1.25>,他的恒流会更好，另外他是低压差稳压IC。
摘要：本文论述了以凌阳16位单片机为控制核心，实现数控直流电流源功能的方案。
设计采用MOSFET和精密运算放大器构成恒流源的主体，配以高精度采样电阻及12位D/A、A/D转换器，完成了单片机对输出电流的实时检测和实时控制，实现了10mA～2000mA范围内步进小于2mA恒定电流输出的功能，保证了纹波电流小于0.2mA，具有较高的精度与稳定性。
人机接口采用4×4键盘及LCD液晶显示器，控制界面直观、简洁，具有良好的人机交互性能。
关键字：数控电流源 SPCE061A 模数转换数模转换采样电阻一、方案论证根据题目要求，下面对整个系统的方案进行论证。
方案一：采用开关电源的恒流源采用开关电源的恒流源电路如图1.1所示。
当电源电压降低或负载电阻Rl降低时，采样电阻RS上的电压也将减少，则SG3524的12、13管脚输出方波的占空比增大，从而BG1导通时间变长，使电压U0回升到原来的稳定值。
BG1关断后，储能元件L1、E2、E3、E4保证负载上的电压不变。
当输入电源电压增大或负载电阻值增大引起U0增大时，原理与前类似，电路通过反馈系统使U0下降到原来的稳定值，从而达到稳定负载电流Il的目的。
图 1.1 采用开关电源的恒流源优点：开关电源的功率器件工作在开关状态，功率损耗小，效率高。
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。
恒流源电路设计方法
恒流源电路设计方法1.基于电流镜的恒流源电路设计方法：基于电流镜的恒流源电路是一种常见的实现方式，它通过将负载电流转化为电压信号控制电流源输出的电流，来实现恒流输出的稳定性。
首先，写出恒流源电路基本的分析方程式：Vin = I*Rin，其中Vin 为输入电压，Rin为输入电阻，I为恒流源输出的电流。
其次，选择电流镜的工作模式。
常见的电流镜工作模式有共射和共基模式。
在选择工作模式时需要考虑输出电流的稳定性和电压的要求。
通常情况下，共射模式更常用。
然后，根据电流源电压和目标输出电流的关系，确定电流镜的尺寸。
根据电流镜的工作模式，计算电流源电压和目标输出电流的关系，并选择合适的电流镜尺寸。
最后，根据系统的要求调整电流源电路的参数。
根据具体的负载电流需求和电源电压，确定输入电压和输入电阻的数值。
通过调整输入电压和输入电阻，可以得到所需的恒流源输出电流。
2.基于反馈的恒流源电路设计方法：基于反馈的恒流源电路是另一种常见的实现方式，它通过负反馈将输出电流与参考电流进行比较，并根据比较结果调整输入电压或输入电流，从而实现稳定的恒流输出。
首先，确定参考电流的数值。
参考电流的数值应根据具体的需求来确定，通常需要通过试验或计算来得到合适的数值。
其次，选择比较器。
比较器的作用是将输出电流与参考电流进行比较，并将比较结果输出。
然后，设计反馈回路。
反馈回路的作用是根据比较结果调整输入电压或输入电流，以保持输出电流稳定。
最后，根据系统的要求调整电流源电路的参数。
根据具体的负载电流需求和电源电压，确定输入电压或输入电流的数值。
通过调整输入电压或输入电流，可以得到所需的恒流源输出电流。
总之，恒流源电路设计的关键是根据具体的需求选择合适的实现方式，并根据系统的要求调整电流源电路的参数。
通过合理的设计和参数调整，可以实现稳定的恒流输出。
恒流源电路工作原理
恒流源电路工作原理
恒流源电路是一种常用的电路设计，用于提供恒定的电流输出。
它是由一个电流源和一个负载电阻组成的。
工作原理如下：当电路接通时，电流源会提供稳定的电流输出。
这个电流通过负载电阻，形成一个电压降。
根据欧姆定律，电压与电流之间的关系是通过电阻的阻值来确定的。
负载电阻的阻值决定了通过它的电流的大小。
为了实现恒定的电流输出，电流源需要具备稳定的输出特性。
常见的实现方法是利用负反馈电路来控制电流源的输出，以使其稳定在所需的数值。
负反馈电路的原理是将电流源的输出电流与参考电流进行比较，并通过控制元件（如晶体管或运算放大器）的控制，调节电流源的输出电流，使其保持恒定。
通过不断地比较和调节，使得输出电流不受负载电阻的变化影响，从而实现恒定的电流输出。
总结起来，恒流源电路的工作原理是通过电流源和负反馈电路共同实现的。
电流源提供稳定的输出电流，而负反馈电路监测并调节电流源的输出，以保持恒定的电流输出。
这样就可以在实际应用中提供恒定的电流供给。
交流恒流源常用解决方案(3篇)
第1篇摘要：随着电子技术的不断发展，恒流源在电子设备中的应用越来越广泛。
在交流电源环境下，如何实现恒流输出成为了一个关键问题。
本文将针对交流恒流源的设计，介绍几种常用的解决方案，并对其优缺点进行分析。
一、引言恒流源是一种能提供稳定电流输出的电源设备，广泛应用于电子设备中。
在交流电源环境下，由于电压波动、负载变化等因素的影响，恒流源的设计与实现具有一定的挑战性。
本文将介绍几种常用的交流恒流源解决方案，并对其进行分析。
二、交流恒流源常用解决方案1. 串联稳压电路串联稳压电路是交流恒流源中最常见的解决方案之一。
该方案通过在电路中串联一个稳压二极管，使电流保持恒定。
其原理如下：（1）电路组成：交流恒流源、稳压二极管、限流电阻、负载。
（2）工作原理：当交流电压变化时，稳压二极管保持其稳定电压不变，从而保证限流电阻上的电压恒定，进而保持电流恒定。
（3）优点：电路简单，成本低。
（4）缺点：输出电流范围较小，稳定性较差。
2. 串联稳压电路与开关电源结合将串联稳压电路与开关电源结合，可以扩大输出电流范围，提高稳定性。
其原理如下：（1）电路组成：交流恒流源、开关电源、稳压二极管、限流电阻、负载。
（2）工作原理：开关电源将交流电压转换为直流电压，然后通过稳压二极管和限流电阻，将电流稳定输出。
（3）优点：输出电流范围较大，稳定性较好。
（4）缺点：电路复杂，成本较高。
3. 电流反馈电路电流反馈电路是一种利用反馈原理来实现恒流输出的解决方案。
其原理如下：（1）电路组成：交流恒流源、放大器、反馈电阻、负载。
（2）工作原理：放大器将负载电流与设定电流进行比较，当两者不相等时，放大器输出误差信号，通过反馈电阻调节电流，使输出电流保持恒定。
（3）优点：输出电流范围较大，稳定性较好。
（4）缺点：电路复杂，成本较高。
4. 电流控制型开关电源电流控制型开关电源是一种利用开关电源来实现恒流输出的解决方案。
其原理如下：（1）电路组成：交流恒流源、开关电源、电流检测电路、控制电路、负载。
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恒流源电路
在改进型差动放大器中，用恒流源取代射极电阻RE，既为差动放大电路设置了合适的静态工作电流，又大大增强
了共模负反馈作用，使电路具有了更强的抑制共模信号的能力，且不需要很高的电源电压，所以，恒流源和差动放大电
路简直是一对绝配！
恒流源既可以为放大电路提供合适的静态电流，也可以作为有源负载取代高阻值的电阻，从而增大放大电路的电
压放大倍数。这种用法在集成运放电路中有非常广泛的应用。本节将介绍常见的恒流源电路以及作为有源负载的应用，
为后续内容的学习进行知识储备。
镜像恒流源电路
如图1所示为镜像恒流源电路，它由两只特性完全相同的管子VT0和VT1构成，由于VT0管的c、b极连接，因
此UCE0=UBE0，即VT0处于放大状态，集电极电流IC0=β0 IB0。另外，管子VT0和VT1的b-e分别连接，所以它们的基
极电流IB0=IB1=IB。设电流放大系数β0=β1=β，则两管集电极电流IC0=IC1=IC=βIB。可见，由于电路的这种特殊接
法，使两管集电极IC1和IC0呈镜像关系，故称此电路为镜像恒流源（IR为基准电流，IC1为输出电流）。
图1 镜像恒流源电
路 图2 比例恒流源电路
镜像恒流源电路简单，应用广泛。但是在电源电压一定时，若要求IC1较大，则IR势必增大，电阻R的功耗就
增大，这是集成电路中应当避免的；若要求IC1较小，则IR势必也小，电阻R的数值就很大，这在集成电路中很难做到，
为此，人们就想到用其他方法解决，这样就衍生出其他电流源电路。
比例恒流源电路
如图2所示为比例恒流源电路，它由两只特性完全相同的管子VT0和VT1构成，两管的发射极分别串入电阻Re0
和Re1。比例恒流电路源改变了IC1≈IR的关系，使IC1与IR呈比例关系，从而克服了镜像恒流源电路的缺点。
与典型的静态工作点稳定电路一样，Re0和Re1是电流负反馈电阻，因此与镜像恒流源电路相比，比例恒流源的
输出电流IC1具有更高的稳定性。
当Re0＝Re1时，IC1仍然等于IR，但此电路的IR由式（2-4）约定，比式（2-2）的IR小，一般用于前置放大
器的输入级。
微变恒流源电路
由式（2-3）可知，若Re0很小甚至于为零，则Re1只采用较小的电阻就能获得较小的输出电流，这种电路称为
微变恒流源，如图3所示。集成运放输入级静态电流很小，往往只有几十微安，甚至更小，因此微变电流源主要应用于
集成运放输入级的有源负载。
图3 微变恒流源电
路 图4 多路恒流源电路
多路恒流源电路
集成运放是一个多级放大电路，因而需要多路恒流源电路分别给各级提供合适的静态电流。可以利用一个基准电
流去获得多个不同的输出电流，以适应各级的需要。
图4所示电路是在比例恒流源基础上得到的多路恒流源电路，IR为基准电流，IC1、IC2和IC3为三路输出电流。
由于各管的b-e间电压UBE数值大致相等，因此可得近似关系
IE0Re0≈IE1Re1≈IE2Re2≈IE3Re3（2-6）
当IE0确定后，各级只要选择合适的电阻，就可以得到所需的电流。