恒流源的好处

一、恒流源的好处

工作原理：经整流滤波后直流电压由R1提供给调整管的基极，使调整管导通，在V1导通时电压经过RP、R2使V2导通，接着V3也导通，这时V1、V2、V3的发射极和集电极电压不再变化（其作用完全与稳压管一样）。

调节RP，可得到平稳的输出电压，R1、RP、R2与R3比值决定本电路输出的电压值。

二、恒流源原理

LED恒流电源是一种能向负载提供恒定电流的电源装置，它在外界电网电源产生波动和阻抗特性发生变化时仍能使输出电流保持恒定。恒流源电路具有输出电流恒定、温度稳定性好、直流电阻很小但等效交流输出电阻却很大等特点。

而恒流电源的范围大致为1μA～20A。它既可以为各种放大电路提供偏流以稳定其静态工作点,又可以作为其有源负载,以提高放大倍数。并且在差动放大电路、脉冲产生电路中也得到了广泛应用。

三、恒流源的用途

恒流源的作用就是使电路的电流恒定呢。我们很多场合是需要回路的电流恒定不变的。譬如LED灯，假如工作电压是3V，工作电流是10mA。使用6V的电源供电，串联一个300欧姆的电阻降压，则电路的工作电流正好满足LED的要求。

如果电源电压降低到只有4V了，则电路的电流将降为3.333mA,LED的亮度将大大降低。

如果电源的电压升高到8V，则电路的电流将上升为17mA，LED的亮度会大增，且容易被烧毁。

如果使用恒流源代替降压电阻，则不管电源的电压怎么变化，在恒流源允许的范围内，LED都会恒定得到10MA的工作电流。

四、恒流源设计电路

运放恒流源电路是一种宽频谱，高精度交流稳流电源。

运放恒流源电路具有响应速度快，恒流精度高、能长期稳定工作，适合各种性质负载（阻性、感性、容性）等优点。

运放恒流源电路主要用于检测热继电器、塑壳断路器、小型短路器及需要设定额定电流、动作电流、短路保护电流等生产场合。

运放恒流源电路是电路中广泛使用的一个组件，这是比较常见的恒流源的结构和特点。恒流源分为流出和流入两种形式。

五、恒流源的简介

恒流电路，理论上讲就是电路中的电流强度不随电路负载等因素的变化而变化。通常称为恒流源。但是实际上恒流电源是不存在的。因为理想的恒流源，是电源具有无穷高的电压和无穷大的内阻，当负载电路开路时，其两端电压变成无穷大！而这种电源是无法实现的！因此恒流源的用途：一个是用于分析电路时用，就是与等效电压源原理（戴维南定理）并列的另一个电路分析原理：等效电流源原理）（诺顿定理）。

另一个实践中常用的就是信号传输时，采用恒流源传输，可以不考虑线路电阻的损耗。

因为，传输一个模拟量信号，如果采用电压信号，由于线路有电阻，在线路上肯定有损耗，而采用恒流信号，只要线路电阻在一定范围内，就可以不考虑线路电阻对信号的衰减。

实现恒流信号，最简单的办法是用一个足够高的电压源串联一个相当大的电阻即可。

在工程上，一般是用电子线路来实现，简单的线路就是将三极管放大器的集电极电阻开路，直接用负载电阻作为集电极电阻即可。

六、恒流源的工作原理和设计方法

LM317 恒流电路：IN脚接输入电压正，OUT脚接一个电阻后为恒流输出，ADJ脚直接接到恒流输出，就是OUT脚的电阻的另一端，负载正接在这里，因为LM317里面有基准的1.25V电压，这个电压在317里面有稳压措施，所以会一直保持不变，这个电压就在电阻的两端（OUT脚与ADJ脚），电阻值是定的，电压也是定的，流过电阻的电流就是恒定不变的。恒流值=1.25V/电阻（欧姆）

七、恒流源的原理图

TL431不过就是个稳压管。

八、恒流源的使用方法

恒流源是电路中广泛使用的一个组件，这里我整理一下比较常见的恒流源的结构和特点。

　　恒流源分为流出(CurrentSource)和流入(CurrentSink)两种形式。

　　最简单的恒流源，就是用一只恒流二极管。实际上，恒流二极管的应用是比较少的，除了因为恒流二极管的恒流特性并不是非常好之外，电流规格比较少，价格比较贵也是重要原因。

　　最常用的简易恒流源用两只同型三极管，利用三极管相对稳定的be电压作为基准，

　　电流数值为：I=Vbe/R1。

　　这种恒流源优点是简单易行，而且电流的数值可以自由控制，也没有使用特殊的元件，有利于降低产品的成本。缺点是不同型号的管子，其be电压不是一个固定值，即使是相同型号，也有一定的个体差异。同时不同的工作电流下，这个电压也会有一定的波动。因此不适合精密的恒流需求。

　　为了能够精确输出电流，通常使用一个运放作为反馈，同时使用场效应管避免三极管的be电流导致的误差。如果电流不需要特别精确，其中的场效应管也可以用三极管代替。

　　电流计算公式为：

　　I=Vin/R1

　　这个电路可以认为是恒流源的标准电路，除了足够的精度和可调性之外，使用的元件也都是很普遍的，易于搭建和调试。只不过其中的Vin还需要用户额外提供。

　　从以上两个电路可以看出，恒流源有个定式（寒，“定式”好像是围棋术语XD），就是利用一个电压基准，在电阻上形成固定电流。有了这个定式，恒流源的搭建就可以扩展到所有可以提供这个“电压基准”的器件上。

　　最简单的电压基准，就是稳压二极管，利用稳压二极管和一只三极管，可以搭建一个更简易的恒流源。

　　电流计算公式为：I=(Vd-Vbe)/R1

　　TL431是另外一个常用的电压基准，利用TL431搭建的恒流源，其中的三极管替换为场效应管可以得到更好的精度。

　　TL431的其他信息请参考《TL431的内部结构图》和《TL431的几种基本用法》

　　电流计算公式为：I=2.5/R1

　　事实上，所有的三端稳压，都是很不错的电压源，而且三端稳压的精度已经很高，需要的维持电流也很小。利用三端稳压构成恒流源，也有非常好的性价比。

　　这种结构的恒流源，不适合太小的电流，因为这个时候，三端稳压自身的维持电流会导致较大的误差。

　　电流计算公式为：I=V/R1，其中V是三端稳压的稳压数值。

　　实际的电路中，有一些特殊的结构，也可以提供很好的恒流特性，最典型的就是一个很高的电压通过一个电阻在一个低压设备上形成电流，这个恒流源的精度，取决于高压的精确度和低压设备本身导致的电压波动。在一些开关电源电路中，这个结构用来给三极管提供偏置电流。

　　电流计算公式为：I=Vin/R1

　　值得一提的是，以上这些恒流源并不都适合安培以上级别的恒流应用，因为电阻上面太大的电流会导致发热严重。

　　可以通过使用更小的电阻来降低这个热量，不过在单电源供电模式下，多数运放都不能有效检测和输出接近地或者Vcc的电压，因此必须使用特殊的器件才能达到要求。有个简单的办法是通过一个稳压器件（稳压管，或者TL431等）偏置电阻上面的电压，使得这个电压进入运放的检测范围。

　　恒流源的实质是利用器件对电流进行反馈，动态调节设备的供电状态，从而使得电流趋于恒定。只要能够得到电流，就可以有效形成反馈，从而建立恒流源。

　　能够进行电流反馈的器件，还有电流互感器，或者利用霍尔元件对电流回路上某些器件的磁场进行反馈，也可以利用回路上的发光器件（例如光电耦合器，发光管等）进行反馈。这些方式都能够构成有效的恒流源，而且更适合大电流等特殊场合，不过因为这些实现形式的电路都比较复杂，这里就不一一介绍了。

九、恒流源的研究现状

ez86M12是一种场效应管（MOSFET），是类型为P-Channel、电压等级为60V的MOSFET。

它的主要特点是具有低电阻和高开关速度，能够适用于高频率开关应用的场合。

通过使用ez86M12，可以实现更高的功率转换效率，减小线路损耗以及提高系统性能。

场效应管是一种重要的半导体器件，在电路中起到了关键的作用。

它具有了传统的晶体管不具备的低输入阻抗、高输入阻抗、低噪声和高增益的优点，因此在各种电子设备中广泛应用。

除了ez86M12之外，还有许多其他的场效应管型号，如N-Channel MOSFET、Depletion MOSFET、Enhancement MOSFET等。

熟悉场效应管的种类，对于电子工程师来说是非常重要的。