恒流源驱动电路的制作.
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恒流方案大全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(Current Source)和流入(Current Sink)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如图(1) 所示,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。
典型的运放恒流源如图(2)所示,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。
如图(3)所示:电流计算公式为:I = (Vd-Vbe)/R1TL431是另外一个常用的电压基准,利用TL431搭建的恒流源如图(4)所示,其中的三极管替换为场效应管可以得到更好的精度。
TL431组成流出源的电路,暂时我还没想到:)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。
怎样做出⼀个输出⼤电流的恒流源?想制作⼤电流的恒流源有两种⽅法:⼀是采⽤运算放⼤器及精密基准电压源IC接成恒流源电路,并通过⼤功率三极管或场效应管扩流,这种⽅法最⼤可以获得数⼗A的恒定电流;⼆是采⽤三端稳压IC组成恒流源,这种⽅法电路较简单,⼀般可以获得⼏A的恒定电流。
下⾯我们分别介绍⼀下这两种恒流源电路。
▲运算放⼤器构成的⼤电流恒流源电路。
上图是采⽤超低失调电压运算放⼤器OP27及1.2V精密基准电压源ICL8069构成的⼤电流恒流源电路。
OP27同相输⼊端所接的1.2V精密基准电压由ICL8069产⽣,由于OP27⼯作于线性放⼤状态,其反相输⼊端电压与同相输⼊端电压相等,即也是1.2V,这样电阻Rs两端的电压亦为1.2V,由于Rs阻值固定不变,故流过Rs的电流便是恒定电流,改变OP27同相输⼊端的基准电压或Rs的阻值,即可调整恒定电流的⼤⼩。
这⾥的VT为⼤功率三极管,其作⽤是扩流。
由于Rs 接在三极管的发射极,故三极管的发射极电流和集电极电流也是恒定电流,若将负载接在集电极,这样流过负载的电流也是恒定电流。
上述电路中,运算放⼤器可以选⽤OP07、OP27这类低失调电压的运算放⼤器,VT可以选⽤2N3055、MJE13007这类⼤功率三极管。
▲三端稳压IC构成的⼤电流恒流源电路。
上述采⽤运算放⼤器组成的恒流源电路负载⼀端不能接地,这在⼀些测量电路中使⽤不太⽅便,若要求恒流源的负载⼀端接地,可以采⽤三端稳压器件LM317接成上图所⽰的恒流源电路。
▲ TO-220封装的LM317稳压IC。
由于LM317的Vout端与Adj端之间有⼀个稳定的1.25V固定电压,这样将R1接在Vout与Adj端之间,流过R1的电流就是恒定的,⽽负载RL与R1为串联关系,这样流过RL的电流也是恒定电流。
调整R1的阻值,即可改变恒定电流的⼤⼩。
由于LM317的最⼤输出电流为1.5A,故这种电路的最⼤输出电流亦为1.5A。
恒流案大全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(Current Source)和流入(Current Sink)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如图(1) 所示,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。
典型的运放恒流源如图(2)所示,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。
如图(3)所示:电流计算公式为:I = (Vd-Vbe)/R1TL431是另外一个常用的电压基准,利用TL431搭建的恒流源如图(4)所示,其中的三极管替换为场效应管可以得到更好的精度。
TL431组成流出源的电路,暂时我还没想到:)TL431的其他信息请参考《TL431的部结构图》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。
恒流源输出电路设计一、电源选择恒流源输出电路的电源应具有稳定的输出电压和足够的容量,以保证恒流源的稳定性和输出电流的准确性。
常用的电源有线性电源和开关电源,其中线性电源具有输出电压稳定、噪声小等优点,适用于对电源质量要求较高的场合;开关电源具有效率高、体积小等优点,适用于对电源效率要求较高的场合。
二、电流检测恒流源的电流检测可以采用电流互感器或取样电阻等元件实现。
电流互感器具有高精度、宽测量范围等优点,适用于大电流测量;取样电阻适用于小电流测量,其精度和稳定性要求较高。
三、误差放大器误差放大器是恒流源输出电路中的核心元件之一,其作用是将电流检测信号与设定值进行比较,产生误差信号,用于控制调整元件的输出电压或电流,以实现恒流控制。
误差放大器的性能直接影响恒流源的稳定性和精度,因此应选择低噪声、高精度、低失真的误差放大器。
四、调整元件调整元件的作用是根据误差放大器的输出信号调整恒流源的输出电流,常用的调整元件有晶体管、场效应管等。
选择调整元件时,应考虑其导通电阻、放大倍数、热稳定性等因素,以保证恒流源的输出精度和稳定性。
五、保护电路为了保护恒流源免受过流、过压等异常情况的影响,需要设计保护电路。
常用的保护电路有过流保护、过压保护等。
过流保护可以采用熔断器或自恢复保险丝等元件实现;过压保护可以采用稳压管或晶体管等元件实现。
六、指示电路指示电路的作用是显示恒流源的输出电流值,便于用户观察和调试。
指示电路可以采用数码管、液晶显示屏等显示元件实现。
设计指示电路时,应考虑其精度、分辨率、响应时间等因素。
七、温度补偿由于温度对恒流源的输出电流有一定的影响,因此需要进行温度补偿。
常用的温度补偿方法有硬件补偿和软件补偿两种。
硬件补偿可以采用热敏电阻、晶体管等元件实现;软件补偿可以采用数字信号处理技术实现。
通过温度补偿,可以提高恒流源的稳定性和精度。
八、滤波电路为了减小恒流源输出电流的波动和噪声,需要设计滤波电路。
常用的滤波电路有RC滤波器、LC滤波器等。
用运放制作恒流源的方法恒流源是一种可以精确输出一定电流的仪器,功能是把一定电压转换成一定电流,并作为模拟电路中电路的负载。
它对于对电路功能进行测试和实验非常有用,因此它通常被用于继电器、变压器、电容器、放大器、激励源等电子技术的研究和测试。
由于恒流源的实用性,它一直是电子工程师们的热门课题,但很多工程师发现应用时遇到了问题,其中最常见的就是要求购买专业的仪器,成本昂贵,采用这种方法费用较大。
因此,许多技术专家想出了一种新的技术,即通过运放来制作恒流源。
这种方法中,我们只需使用常见和容易得到的元件,如运放、电阻、电容,来实现恒流源。
首先,我们可以用运放和电阻组织一个简单的电路,如图 1示。
们将用 V1示输入的电压,用 V2示输出的电压,而用 R示电流控制器。
通常情况下,该电路的输出电流 I2受到 R限制,从而形成一个恒流源。
但有时,当 V1值变化时,I2 也会随之而变,从而无法满足要求。
事实上,这种情况可以通过运放和其他外部电路元件来解决,如图 2示。
于运放的特性,在输入和输出电压之间存在一个固定的比例,因此可以将输入信号的电压值准确的转换到输出端,从而满足恒流源的要求。
在实际应用中,我们还可以利用电容的特性来实现精确的控制。
电容的电容可以把输入信号的高频分量过滤掉,从而达到电流稳定的目的。
电容有效地抑制了信号的高频谐波,减少了电路噪声,使信号更加稳定,从而实现恒流源功能。
由上述可以看出,利用运放和电容构建恒流源是一种非常有效的方法。
它不仅可以节省成本,而且是一种稳定可靠的设备,可以确保精确的控制体系。
然而,当制作恒流源时,还需要注意一些关键因素,比如电路的耐压等,否则就可能造成短路或其他情况的发生。
因此,在制作恒流源时,可以根据实际应用情况,选择适当的材料,保证电路的可靠性和稳定性。
总之,通过运放和其他元件来制作恒流源是一种非常有效的方法。
它不仅可以节省成本,而且是一种稳定可靠的设备,可以为我们的电子技术的研究提供有效的支持。
WMZD系列专门为LED照明做温度补偿的电阻,采用热敏电阻补偿法的LED恒流源,具有电路简洁,可靠性好,组合方便,经济实用,适用各种LED头灯,日光灯,路灯;车船灯,太阳能LED庭院灯;LED显示屏等对恒流的需求。
是专门针对LED照明出现的由于温度引起的LED PN结电压VF下降,即-2mV/℃,称为PN结的负温效应。
该特性在发光应用上是个致命的缺陷,直接影响到LED器件的发光效率、发光亮度、发光色度。
比如,常温25℃时LED最佳工作电流20mA,当环境温度升高到85℃时,PN结电压VF下降,工作电流急剧增加到35mA~37mA,此时电流的增加并不会产生亮度的增加,称为亮度饱和。
更为严重的是,温度的上升,引起光谱波长的偏移,造成色差。
如长时工作在此高温区还将引起器件老化,发光亮度逐步衰减。
同样,当环境温度下降至-40℃时,结电压VF上升,最佳工作电流将从20mA 减小到8mA~10mA,发光亮度也随电流的减少而降低,达不到应用场所所需的照度。
为了避免上述特性带来的不足,一般在LED灯的相关产品上,通常采用如下措施:1.将LED装在散热板上,或风机风冷降温。
2.LED采用恒流源的供电方式,不因LED随温度上升引起使回生电流增加,防止PN结恶性升温。
或这两种方法并用。
实践证明,这两种方法用于大功率LED灯(如广告背景灯、街灯)。
确实是行之有效的措施。
但当LED灯进入寻常百姓家就碰到如下问题了:散热板和风冷能否集成在一个普通灯头的空间内;采用集成电路或诸多元器件组成的恒流源电路,它的寿命不取于LED,而取决整个系统的某块“短板”;有没有吸引眼球的价格。
用热敏电阻补偿法来解决LED恒流源问题,既经济又实用。
我公司采用具有正温度系数的热敏电阻(+2mV/℃)与负温度特性的LED(-2mV/℃)串联,互补成一个温度系数极小电阻型负载。
一旦工作电压确定后,串联回路中的电流,将不会随温度变化而变化,通俗地讲,当LED随温度升高电流增加时,热敏电阻也随温度升高电阻变大,阻止了回路电流上升,当LED随温度下降电流减小时,热敏电阻也随温度下降电阻变小,阻止了回路电流的减少,如匹配得当,当环境温度在-40℃-85℃X围内变化时,LED的最佳工作电流不会明显变化,见图1电流曲线Ⅱ。
自制LED恒流驱动电源,LNK304 LED driver自制LED恒流驱动电源,LNK304 LED driver关键字:LNK304,LED电源电路作者:孙安由于LED用作照明灯具有节能、长寿命等优点,现在LED照明非常火热。
由于LED需要的是低压直流电源.为了使用220V(或者110V)交流市电驱动LED。
需要使用电源转换电路。
普通常见的线性电源由于体积大、效率低等缺点,不适合用在这里,但是常用的开关电源需要设计变压器.设计制作过程比较复杂,不适合爱好者DIY。
下面介绍的这个LED驱动电源电路非常简单.并且全部使用市场上便于购买的器件,非常适合爱好者自己动手制作。
这个电源支持90V~265V的交流市电输入.输出恒流100mA.能够驱动4~5个串联的LED模组。
图1是本次制作的电路原理图.使用了内部集成了开关管的LNK304这款芯片.电路拓扑为buck-boost结构。
90V~265V交流市电经过D4整流、C5滤波后进人U1,U1内部有一个基准源,会在FB脚和S脚之间产生一个1.65V的基准电压.这个电压以及R12、R2和R4共同决定了输出的电流.具体的计算公式是:I=1.65x(R2+R1)/(R2xR4) 按照图中的取值.输出电流在100mA左右。
图中的C4是芯片滤波电容,C1滤除R4上的毛刺.C2为输出摅波电容。
为了防止没有接LED的时候输出电压太高.D2和D1构成限压电路。
空载时输出电压由D1的稳压值决定。
制作可以在洞洞板上完成。
其中R3是保险电阻.也可以用一只250W1A左右的保险丝代替。
C3和C10是电解电容,C4和C2是陶瓷电容.特别是C2不能用电解电容,代替,否则会发热比较严重。
D2和D5需要耐压500V以上的超快恢复二极管,可以代替的型号有HER107、MUR160等。
L1用直径10mm左右的工字电感。
制作完成的电路如图2所示(略)。
制作完成后可以接上发光二极管测试。
可以使用4~5个功率LED串联也可以使用五组(每组4~5个串联)普通的高亮度LED并联,每组电流约20mA。