[电源技术资料]恒流源主要有哪几种形式，及其详细的介绍

恒流源分为两种形式：流出和流入。

　　1、最简单的恒流源是使用恒流二极管。

实际上，恒流二极管的使用相对较少。

除了恒流二极管的恒流特性不是很好的事实之外，电流规格相对较小并且价格更昂贵。

　　2、最常用的简单恒流源如图1所示。

使用两个相同类型的晶体管，并且将晶体管的相对稳定的电压用作参考。

当前值为：I = Vbe / R1。

　　这种恒流源的优点是简单易实现，电流值可自由控制，无需使用特殊元件，有利于降低产品成本。

缺点是不同类型的管的电压不是固定值，即使它们是同一类型，也存在某些个体差异。

同时，该电压也会随着工作电流的不同而在一定程度上波动。

因此，它不适用于精确的恒定电流要求。

　　3、为了准确输出电流，通常使用运算放大器作为反馈，并使用场效应晶体管来避免由三极管电流引起的误差。

运算放大器的典型恒流源如图2所示。

如果电流不必特别精确，则场效应管也可以用三极管代替。

　　当前的计算公式为：I=Vin/R1　　该电路可以看作是恒定电流源的标准电路。

除了足够的准确性和可调整性之外，所使用的组件也很常见，易于设置和调试。

只是Vin需要由用户提供。

　　从以上两个电路可以看出，恒流源具有固定的公式，该公式将使用参考电压在电阻器上建立固定的电流。

利用该公式，可以将恒流源的结构扩展到可以提供此“参考电压”的所有设备。

　　4、最简单的参考电压是齐纳二极管。

使用齐纳二极管和晶体管，可以构建更简单的恒流源，如图(3)所示。

　　当前的计算公式为：I =(Vd-Vbe)/R1　　5、TL431是另一种常用的电压基准。

图(4)显示了用TL431构建的恒流源，其中用场效应管代替了晶体管，以实现更高的精度。

　　当前的计算公式为：I = 2.5/R1　　6、实际上，所有三个端子调节器都是很好的电压源，并且三个端子调节器的精度已经很高，所需的维护电流也很低。

如图（5）所示，使用三端稳压器形成恒流源也具有很好的性价比。

这种结构的恒流源不适用于过小的电流，因为此时三端稳压器本身的维持电流会引起较大的误差。

当前的计算公式为：I = V / R1，其中V是三极稳压的稳压值。

　　7、在实际电路中，有一些特殊的结构也可以提供良好的恒定电流特性。

最典型的是，电阻两端的极高电压会在低压器件上产生电流，如图(6)所示。

恒流源的精度取决于高压的精度以及由高压引起的电压波动。

低压设备本身。

在某些开关电源电路中，该结构用于向晶体管提供偏置电流。

　　当前的计算公式为：I = Vin/R1　　值得注意的是，并非所有上述恒流源都适合于安培以上的恒流应用，因为电阻两端的电流过大会导致严重发热。

　　在图(2)中，可以通过使用较小的电阻器来减少热量。

但是，在单功率模式下，大多数运算放大器无法有效地感应和输出接近地面或Vcc的电压。

因此，必须使用特殊设备来满足要求。

有一种简单的方法可通过电压稳定来增加电阻两端的电压偏置装置(齐纳管或TL431等)，以便该电压进入运算放大器的检测范围。

　　恒定电流源的本质是使用设备来反馈电流并动态调整设备的电源状态，以便电流趋于恒定。

只要可以获得电流，就可以有效地建立反馈以构成恒定电流源。

　　8、可以提供电流反馈的设备，以及用于反馈电流环路中某些设备或环路中的发光设备(例如光电耦合器，发光管等)的磁场的电流互感器或霍尔元件，可以提供回馈。

这些方法可以作为恒定电流的有效来源，并且更适合于大电流等特殊场合。

但是，由于这些实现形式的电路更加复杂，因此在此不再单独介绍它们。

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