电源电路图
如下图是一款简单的恒流源电路图,在该电路中:当±v,Rb2、Rtii和Re被确定之后,c就被确定了,在一定范围内与负载电阻RL的大小无关,只要使管子的V伸工作在晶体管输出特性曲线的平坦部分,就可以保持Jc的不变。
电路原理:集成电路充电器,如图所示是用三端稳压器(LM317)构成的恒流充电电路。由于LM317①、②脚电位差为1.25V,若忽略R3、R1、LED的分流作用,电位器R2可调节充电电流值,恒流值可按I=1.25/R2估算。实际使用时,R2常用1W电阻。例如R2取25Ω/1W时,电池的充电电懂约为50mA。电阻R1和LED组成充电指示电路,若选择适当R3值,当电池达到规定的充电电压时,VTl管截止,LED熄灭。该电路至少可充4节5号镍镉电池。
由MIC5158作为控制器的简单恒流源电路如图所示。该电路的输出电流主要取决于MIC5158内部的35mV基准电压源与外加的限流电阻Rs,其关系式为Io=35mV/Rs。
双运放恒流源有两个显著特点:1.负载可以接地;2.输出电流可以是双向输出或交流输出(通常以双电源供电为前提条件)。单电源供电时,双运放恒流源的第2个特长也就不存在了--即只能输出单向电流,所用运放也必须是单电源运放。当V2为零,即接地时,根据公式可计算得到输出电流的极性与流向;此时输出电流的大小、极性由V3控制(以双电源供电为前提条件)。
基于LED发光特性,本文提出了一种宽电压输入、高效率、高调光比LED恒流驱动电路。该电路具有结构简单、动态响应快、不需要补偿电路等优点。通过外部引脚,可以方便的进行LED开关、模拟调光和PWM调光。LED恒流驱动电路基于CSMC的1μm40VCDMOS工艺,采用HSPICE进行仿真验证,结果表明在8~30V输入电压范围内,电路输出电流最大可达1.2A,输出电流精度可控制在5.5%以内,电源效率可高达97%.具体如下图所示:
采用开关电源的开关恒流源电路构成如图2.3.2所示。BG1为开关管,BG2为驱动管, RL为负载电阻, RS为取样电 阻, SG35 24为脉宽调制控制器, L1、E2、E3、E4为储能元件, RW提供基准电压Uref。 图采用开关电源的开关恒流源工作原理:减小开关器件的导通损耗和开关损耗是提高电路效率的关键。为此,器件选择饱和压降小、频率特性好的开关三极管和肖特基续流二极管。
扼流圈L1的磁芯上再绕一个附加线圈,利用电磁反馈降低开关三极管的饱和压降,并采用合理的结构设计,使电路的分布参数得到有效的控制。当电源电压降低或负载电阻RL 降低时,则取样电阻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,从而使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,原理与前类同,电路通过闭环反馈系统使U0下降到原来的稳定值,从而达到稳定负载电流IL 的目的。
采用集成稳压器构成的开关恒流源 电路构成如图所示。MC7805为三端固定式集成稳压器,RL 为负载电阻,RW为可调电阻器。
RW 的确定:RW 的值可由RW=Uout/IL 确定。因Uout=5 V,IL=0.5~2A,因此确定的取值范围为2.5~10Ω。 输出电压和负载变化范围的确定:根据设计要求,本例的输出电压U0=10V。由于恒流源的输出电流可调范围为0.5~2A,因此相应的负载变化范围为5~20Ω。 以上几种恒流源结构简单,可靠性高,调整方便,在科研中已得到了应用。其中线性恒流源适用于蓄电池的恒流放电,开关恒流源适用于蓄电池的恒流充电,集成稳压器构成的恒流源适用于电阻测量等。
压控恒流源是系统的重要组成部分,它的功能是用电压来控制电流的变化,由于系统对输出电流大小和精度的要求比较高,所以选好压控恒流源电路显得特别重要。采用如下电路: 电路原理图如图2.4.3所示。该恒流源电路由运算放大器、大功率场效应管Q1、采样电阻R2、负载电阻RL等组成。
电路中调整管采用大功率场效应管IRF640。采用场效应管,更易于实现电压线性控制电流,既能满足输出电流最大达到2A的要求,也能较好地实现电压近似线性地控制电流。因为当场效应管工作于饱和区时,漏电流Id近似为电压Ugs控制的电流。即当Ud为常数时,满足:Id=f(Ugs),只要Ugs不变,Id就不变。在此电路中,R2为取样电阻,采用康铜丝绕制(阻值随温度的变化较小),阻值为0.35欧。运放采用OP-07作为电压跟随器, UI=Up=Un,场效应管Id=Is(栅极电流相对很小,可忽略不计) 所以Io=Is= Un/R2= UI/R2。正因为Io=UI/R2,电路输入电压UI控制电流Io,即Io不随RL的变化而变化, 从而实现压控恒流。 同时,由设计要求可知:由于输出电压变化的范围U〈=10V,Iomax=2A,可以得出负载电阻RLmax=5欧。
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