实用恒流源电路设计
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几种简单的恒流源电路
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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。
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。
开发过项目的工程师都知道,在设计LED驱动的电路,为了达到稳定的显示效果,一般都需要设计一个恒流源电路。
恒流源电路,驱动LED,它的亮度就不会跟随电压的变化而变化了,亮度就始终维持在一个恒定的值了。
这是因为LED的亮度,只与流过它的电流有关。
OK,类似于这样的恒流源电路,工程师该如何去开发呢?当然,不同的工程师,有不同的方案,芯片哥要介绍的是一个简单且高效的电路,只需要一个运放和一个三极管,就能完成恒流源的功能电路。
恒流源电路这个电路是怎么实现恒流的功能呢?1.M358是一个运算放大器,不过在这个电路中,它被当做比较器使用。
正相输入端,连接一个稳定的电压5V;负相输入端,连接的是R2电阻。
“比较器”的输出端,直接通过一个电阻RI驱动Ql三极管,三极管的发射极也连接着R2电阻,三极管的集电极是作为恒流源的输出,就是它能够输出一个稳定的电流。
我们知道,作为比较器,当正相输入端的电压大于负相输入端的电压,也就是VA>VB,比较器就会输出一个高电平;当正相输入端的电压小于负相输入端的电压,也就是VA<VB,比较器就会输出一个低电平。
因为VA是等于5V,是一个固定值,所以比较器输出的是高电平还是低电平,是取决于VB的电压。
由于R2电阻是连接比较器的负相输入端,因此VB的电压,它是等于R2电阻两端的电压。
R2电阻两端的电压,根据欧姆定律,它是等于流过R2电阻的电流乘以R2电阻的阻值。
也就是VB=VR2=IR2*R2感觉是不是有点绕?怎么那么多关系啊?别急,还没到重点呢?跟着芯片哥的节奏,我们再接着分析它的恒流原理运放构成的恒流电路对于三极管,它的特性是电流放大作用,比如放大100倍,将基极的小电流,放大100倍后,通过集电极输出。
也就是集电极的电流是要远远大于基极的电流,所以在这个放大倍数的基础上,工程师可以等效地看出,流过三极管的发射极电流是等于集电极电流的。
分析到这里,我们就不难发现,流过R2电阻的电流,它是等于流过三极管集电极电流的。
恒流源测电阻设计电路1. 引言电阻是电路中常见的元件,常常需要对其进行精确的测量。
恒流源测电阻设计电路是一种常用的方法,本文将详细介绍恒流源测电阻设计电路的原理、设计步骤和注意事项。
2. 原理恒流源测电阻设计电路的原理是利用恒流源产生一个已知的恒定电流,然后通过测量电压来计算电阻值。
基本原理如下: 1. 设计一个恒流源电路,通过电压稳定器和电阻器构成一个稳定的电流输出。
2. 将待测电阻与恒流源连接,测量电阻两端的电压。
3. 利用欧姆定律,通过已知的电流和测得的电压计算电阻值。
3. 设计步骤设计恒流源测电阻的电路需要以下步骤: 1. 确定所需的恒定电流值。
根据待测电阻的特性和测量要求,确定设计的恒流源电路需要输出的电流值。
2. 选择电压稳定器。
根据所需的电流值和电源条件,选择适合的电压稳定器。
常见的选择包括稳压二极管和线性稳压器。
3. 计算所需的稳压器和电阻器参数。
根据恒流源的要求,计算所需的稳压器额定电流和电阻器的阻值。
4. 进行电路连线。
根据设计的电路图,连接恒流源电路和待测电阻。
5. 测量电阻两端的电压。
使用合适的数字电压表,测量待测电阻两端的电压值。
6. 计算电阻值。
根据测得的电压和已知的恒定电流值,利用欧姆定律计算电阻值。
4. 注意事项在设计恒流源测电阻的电路时,需要注意以下事项: 1. 稳压器的额定电流要足够大,以保证稳定的电流输出。
2. 选择合适的电源电压和稳压器类型,以满足待测电阻和测量要求。
3. 电流计量的准确性对电阻测量的精度有重要影响,选择适合的数字电流表或电流传感器。
4. 电阻的温度系数可能会对测量结果产生影响,需要根据具体情况进行补偿或校正。
总结恒流源测电阻设计电路是一种常用的电阻测量方法。
通过设计恒流源电路、选择合适的电源和稳压器,可以实现对电阻的精确测量。
在实际设计中,需要注意稳压器的额定电流、选择合适的电流计量工具以及电阻的温度系数的影响。
通过合理的设计和仔细的测量,可以得到准确的电阻值,为电路设计和故障排查提供参考依据。
100ma恒流源电路设计
电路设计学起来也不难,那么你想知道100ma恒流源电路设计是怎么样的吗?以下是店铺为你整理推荐100ma恒流源电路设计,希望你喜欢。
100ma恒流源电路设计图
恒流源电路设计
恒流源1
该电路给LED提供一个恒定的电流。
通过LED的电流取决于电阻R2的值。
假设R2是560Ω。
当1毫安的电流通过R2时,电阻两端将产生0.56V电压,使BC547导通。
这将分流BD679基极电流,使其趋向关闭。
如果电源电压增加,这将使通过电路的电流尝试增加。
如果当前尝试增加,R2两端的电压增加同时BD679关闭得更多,这又促使R2两端电压降低,这样互相钳制使电路保持在一个恒定的电流。
恒流源电路2和3
通过重新排列上面的电路中的元件,它可以被设计为通过一个输入电平来控制恒流源电路的接通或断开。
R的值决定了通过发光二极管(LED)的电流
5毫安R = 120R或150R
10毫安R = 68R
15毫安R = 47R
20毫安R = 33R
25毫安R = 22R或33R
30毫安R = 22R
恒流源电路4
BC328电路,通过使用红色LED和10Ω电阻输出将被限制在100mA,通过使用红色LED和2.2Ω电阻输出将被限制到500mA-800mA。
将BC328换成BD140,使用红色LED和1Ω电阻电流将限制为1A。
第二个恒流源电路输出电流为1.5A,将可以驱动5瓦LED,这种LED的压降约3.2V。
该电路也可改变二极管串接个数来改变输出电流。
大电流恒流源电路设计方案
恒流源需要给电路提供恒定的电流
恒流源的设计有很多方案,可以用三端稳压器,可以用运放,可以用基准电源芯片,简单的可以用两个三极管实现
稳压器构建的恒流源
此设计比较简单,提供的电流也比较大。
I=Vout/R10+Iq,其中Iq为三端稳压器的静态工作电流,在电流较大的情况下,Iq是可以忽略不计的。
因为三端稳压器Vout的电压是恒定的,所以通过调整可变电阻R10就可以得到需要的电流了。
运放反馈的高精度恒流源
如果要求电流精度比较高的,可以用运放反馈设计恒流源
使用运放作为反馈,同时使用MOS管避免三极管Ibe导致的公差,可以设计出精度较高的恒流源
I=Vin/R7,只可设计合适的参考电压Vin和电阻R7就可以得到需要的恒定电流
基准电源芯片TL431设计的恒流源
使用TL431也可以设计出精度较高的恒流源
TL431也可以做到很高的精度,设计更简单
I=Vref/R3,因为TL431的参考电压是稳定的,所以设计合适的电阻R3就可以得到需要的恒定电流。
实例设计在恒流源中,变压器的直流输入直流电压的范围为Vin(min)=250V ,Vin(max)=380V ;输出功率Po =60W ;输出电压V o=58V ,效率 =0.85;在NCP1377B 中,其工作频率是可变的。
1. 首先我们来选择MOSFET 管的额定电压。
因为其额定电压是决定变压器匝比的主要因素。
在直流输入电压最大时开关管的最大电压应力为DSS V =INDCMAX V + OR V + SPIKE VOR V 为MOSFET 关断时,二次侧线圈反射至一次侧的电压;SPIKE V 为一次侧漏感引起的尖峰,设计初期一般以30%的MOS DSS V 来选择,具体调试则依Snubber 缓冲线路设计时需考虑电压的85%de-rating ,所以此选用MOSFET 为2SK2608,2A/900V 。
而OR V =N*(O V +F V )待入上式得N= (DSS V *0.70- INDCMAX V - SPIKE V )/ (O V +F V )=2.8依选取MOS 的Datasheet ,查出相关各参数的规格:Ciss ,Coss ,Crss 等。
因此为准谐振线路,MOS VDS 两端电容近似为谐振电容Cp (如两端无额外并联电容,则可近似取Coss ),此电容的大小决定dead time 的长短,查表得Cp =110pF 。
2. 确定最低工作频率min s f对于准谐振模式,工作频率是变化的,所以需以最低工作频率来确定其它相关参数。
最低工作频率的确定需从两方面考虑:一是为了采用较小尺寸的变压器,必须提高SW F ,需注意IC 的最高限频;二是为了降低开关损耗以及EMI 噪声,SW F 应取得小些,需注意不能掉至音频以下。
折衷考虑,通常全输入电压段min s f 取样范围为:25kHz~50kHz 。
因此有加PFC 设计,仅需考虑输入电容的压降及PFC 输出的误差即可,可适当取高工作频率,但从开关损耗及EMI 方面考虑,建议<80kHz 。
高精度4-20mA恒流源电路的设计[摘要] 4-20mA电流输出,在远程智能工业控制中占有重要的地位。
本设计提出的高精度可编程恒流源系统,以STC89C52单片机、AD421数模转换器为核心,经分析、处理后,可实现高精度的恒流输出,以为工业设备校准提供精密参考信号。
[关键词] 4-20mA电流恒流源AD421 单片机高精度1.引言恒流源是能够向负载提供恒定电流的电源,现代电子技术的广泛应用,促进了对恒流源的需求。
例如高精度恒流源在为智能仪器仪表的检测和为工业设计提供精密参考信号发挥了很好的作用。
本设计,提出了一种廉价的高精度可编程恒流源的设计方案,使用单片机作为系统的控制核心,通过16位电流输出型DA 转换器AD421输出电流信号。
在实际测试中,恒流输出精度表现出色,达到了设计得要求。
本设计具有如下优点:(1)电流可以由用户自行调整,并通过液晶显示器与用户交互;(2)经过软件校正后,电路线性相对较好, 精度可达到±1uA;(3)电路简单, 容易实现;(4)可用于对防爆有特殊要求的工业现场。
2.系统分析4—20mA可编程恒流源的功能模块图如图1所示。
通过单片机给AD421提供数字信号,经AD421转换后输出4-20mA电流;由于AD421环流输出电路的模拟部分的影响,导致输出电流呈现一定的非线性,本设计通过软件对其进行了校准,使恒流源的精度达1uA;输出电流大小可由用户通过键盘自由设定,并通过液晶显示出来;且由于单片机和AD421之间通过光耦合实现了隔离,使其可用于对防爆有特殊要求的工业现场。
3.基于AD421的主硬件电路设计AD421是美国ADI公司推出的一种单片高性能数模转换器。
它由电流环路供电,16位数字信号以串行方式输入,4-20mA电流输出。
本质上来说,AD421提供了三个功能:将来自微处理器的数字函数变为模拟函数;用作环电流放大器;提供将环流作为能源的稳定的工作电压调节器。
以AD421为核心的主硬件电路的设计如图2所示。
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。
实用恒流源电路设计
一、恒流源基础知识
恒流源是一种能够提供稳定且恒定电流的电源。
在电子电路中,它通常被用于为放大器、LED等负载提供稳定的电流。
根据负载类型和要求,可以选择不同的恒流源类型,如晶体管恒流源、集成芯片恒流源等。
在选择恒流源时,需要考虑以下因素:
1、负载电流:恒流源输出的电流应能够满足负载的要求。
2、电压输出:恒流源输出的电压应能够满足负载的要求。
3、稳定性:恒流源输出的电流应尽可能保持不变。
4、功耗:恒流源本身的功耗应尽可能低,以提高效率。
二、反激式半桥式全控整流电路设计
反激式半桥式全控整流电路是一种常见的恒流源电路,它具有简单、可靠、易于控制等优点。
下面将介绍该电路的设计步骤:
1、确定输出电流和电压
首先需要确定恒流源的输出电流和电压,这可以根据负载的要求来确定。
例如,如果需要为LED提供恒定的电流,则可以根据LED的额定电压和电流来确定恒流源的输出电压和电流。
2、选择磁芯和匝数
根据输出电流和电压的要求,选择合适的磁芯和匝数。
通常情况下,可以选择铁氧体磁芯或坡莫合金磁芯。
需要注意的是,选择的磁芯应能够承受一定的直流偏置电流和交流电流。
3、设计初级电路
初级电路是反激式半桥式全控整流电路的重要组成部分,它主要包括输入电源、整流器、滤波器等部件。
在设计初级电路时,需要考虑输入电源的电压范围、整流器的型号和电压降等因素。
此外,还需要加入适当的滤波器以减小整流器产生的谐波对电网的影响。
4、设计次级电路
次级电路是反激式半桥式全控整流电路的另一个重要组成部分,它主要包括输出滤波器、电压反馈电路等部件。
在设计次级电路时,需要考虑输出电流的波形和稳定性。
通常情况下,可以采用LC滤波器来减小输出电流的谐波分量。
同时,加入电压反馈电路可以增加整个电
路的稳定性。
5、选择控制IC
最后需要选择一个合适的控制IC来控制整个反激式半桥式全控整流电路的工作过程。
通常情况下,可以选择具有PWM控制功能的IC来实现这一功能。
例如,可以用TL494等控制IC来控制开关管的通断时间,从而调节输出电压和电流的大小。
三、实用恒流源电路应用案例
这里以一个实际案例来说明反激式半桥式全控整流电路的应用过程:假设需要为一批LED提供恒定的电流,首先需要确定LED的额定电压和电流分别为5V和20mA。
根据这些参数,可以确定恒流源的输出电压为5V,输出电流为20mA。
然后可以按照上面的步骤设计反激式半桥式全控整流电路,并加入适当的保护电路以防止过流、过压等异常情况的发生。
最后将整个电路制作成模块,连接到LED灯具上即可实现恒流控制。
四、总结
本文介绍了实用恒流源电路设计的基础知识和应用,包括如何选取恒
流源、如何设计反激式半桥式全控整流电路等。
通过这些知识,可以了解到恒流源在电子电路中的重要作用,以及如何根据实际需求来设计和应用恒流源电路。
在实际应用中,反激式半桥式全控整流电路具有广泛的应用前景,它可以为各种不同的负载提供稳定且恒定的电流。
在电子设备和系统的研究中,直流恒流源是一种非常重要的元件,它能够在各种环境和应用条件下,提供稳定且连续的电流。
基于单片机控制的直流恒流源的设计方案,能够满足更为复杂和多元化的需求。
直流恒流源的工作原理主要是通过一定的电路结构,使得电流值在受到负载影响时保持恒定。
它具有很多优点,例如能够提供稳定的电流输出、不受电压波动的影响,以及可以适应各种不同的负载条件。
在实际应用中,直流恒流源的这些特性使其成为了各种电子设备和系统的核心组件。
为了更好地满足实际应用的需求,我们设计了一种基于单片机控制的直流恒流源。
该设计方案的主要思路是通过单片机来控制一个功率放大器,从而调整输出电流的大小。
同时,我们还使用了一个开关控制器来确保系统的稳定性和安全性。
在实验验证阶段,我们通过对不同负载条件下的电流输出进行测量和数据分析,验证了该设计方案的可行性和优势。
实验结果表明,基于
单片机控制的直流恒流源能够在不同的负载条件下,提供稳定且连续的电流输出。
此外,该设计方案还具有操作简单、稳定性高、安全可靠等优点。
总之,基于单片机控制的直流恒流源设计方案具有许多优点和应用前景。
它不仅能够满足各种复杂和多元化的需求,还具有高稳定性、操作简单、安全可靠等特性。
因此,我们相信该设计方案在未来的电子设备和系统的研究中,将会得到更广泛的应用和推广。
文章类型:实用教程
关键词:LM324四运放、实用电路、设计
在电子设计中,运算放大器是极为重要的元件之一,它被广泛应用于各种模拟和数字电路中。
其中,LM324四运放是一种性价比较高的选择,它具有四路独立运算放大器,可以轻松实现各种实用电路设计。
本文将介绍如何使用LM324四运放进行实用电路设计。
LM324四运放是一种具有四路独立运算放大器的集成电路,它具有高增益、低噪声、低温漂移等特点,而且可以单电源供电,应用范围广泛。
在设计实用电路时,我们需要根据具体的应用场景和要求,选择合适的放大器型号、输入和输出阻抗以及电源电压等参数。
在电路设计过程中,我们需要注意以下几点:
1、电源供电:LM324四运放需要±12V和±5V两种电源电压,其中±12V用于内部运算放大器,±5V用于输出级。
为了获得更好的性能,可以使用线性稳压器或其他电源管理方案。
2、输入和输出阻抗:根据应用场景的不同,我们需要选择不同的输入和输出阻抗。
一般来说,输入阻抗应该大于1MΩ,输出阻抗应该小于10Ω。
3、负载驱动:在设计电路时,需要考虑放大器的负载驱动能力。
如果需要驱动较大的负载,可以使用三极管或MOSFET等其他元件进行放大。
下面是一个使用LM324四运放设计的实用电路例子:
这是一个简单的音频放大器电路。
输入信号通过一个电位器进行音量调节,然后由一个运算放大器进行放大,最后通过扬声器输出。
这个电路使用了两个LM324四运放中的两个独立运算放大器,每个放大器负责一个声道。
为了确保电路的稳定性和性能,我们需要注意以下几点:
1、频率响应:运算放大器的频率响应会影响电路的性能。
在音频应用中,我们需要放大器对20Hz到20kHz的频率范围内的响应。
2、噪声和失真:在实际应用中,我们需要尽可能降低电路的噪声和失真。
可以使用优质元件、散热片和良好的印制板布局来降低噪声和失真。
3、电源去耦:为了减少电源噪声对电路的影响,我们需要在电源和地之间添加去耦电容。
4、元件选择:选择高质量的元件对电路的性能有很大影响。
例如,我们使用音频电位器来保证信号的质量。
在设计实用电路时,我们需要根据具体情况灵活运用LM324四运放的各种特点和参数,综合考虑电路的性能、稳定性、功耗等多方面因素。
通过不断尝试和优化,可以设计出更加实用、可靠、高效的电路方案。