不考慮負(fù)載的情況下，如何自制恒流源?

電子產(chǎn)品中的大多數(shù)場合都需要將電壓源設(shè)置為特定值。但是，在某些情況下，與電壓相比，更關(guān)心有多少電流流過，這就是恒流源所做的!這些對于激光和電鍍應(yīng)用非常有用。

電源電路是如何工作的?

電壓會產(chǎn)生電流，而不是相反!因此，要制造一個(gè)無論負(fù)載如何都能提供恒定電流的設(shè)備，我們必須使用負(fù)反饋并將流經(jīng)負(fù)載的電流轉(zhuǎn)換為電壓。幸運(yùn)的是，有一種非常簡單的方法可以將電流轉(zhuǎn)換為電壓，該方法涉及使用小歐姆電阻器(在我們的示例中為 0.1 歐姆電阻器)。該電阻器上的電壓將與電流成正比(由于V = IR)，使用它，我們可以固定通過電路的電流。電阻兩端的電壓饋入運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端，而固定的已知電壓饋入正端。運(yùn)算放大器的輸出連接到功率晶體管的基極(忽略達(dá)林頓對)控制流過電路的電流量。該電路中的運(yùn)算放大器 (U1A) 處于閉環(huán)中，因?yàn)樨?fù)輸入和輸出連接在一起(通過 Q3)，因此運(yùn)算放大器將“嘗試”將 + 和 – 端子保持在相同的電壓電位.

查看此電路如何工作的最佳方法是一個(gè)示例：

我們想將恒流源設(shè)置為 1 安培，并在輸出端連接了一個(gè) 1 歐姆的負(fù)載。如果 1 安培流過電路，那么我們應(yīng)該會看到 0.1 歐姆電阻兩端的電壓為 0.1V，因此，我們調(diào)整電位器，使 0.1V 的電壓饋入 U1A 的正極端子。

如果通過負(fù)載的電流低于 1 安培，則 0.1 歐姆電阻兩端的電壓將低于 0.1V，這在 U1A 的負(fù)極端子上可見。由于正極端子大于負(fù)極端子，運(yùn)算放大器將變得更正，從而增加 Q3 的導(dǎo)通。Q3 導(dǎo)通的這種增加允許更多電流流過負(fù)載和 0.1 歐姆電阻器。如果流過電阻的電流超過 1 安培，則 0.1 歐姆電阻兩端的電壓將大于 0.1V。這意味著運(yùn)算放大器 U1A 的負(fù)輸入變得大于正輸入，因此運(yùn)算放大器變得更負(fù)。輸出電壓的這種降低導(dǎo)致 Q3 的導(dǎo)通減少，從而導(dǎo)通減少。

為了幫助了解流經(jīng)負(fù)載的電流是多少，將電壓表連接到放大器 (U1B)。放大器的工作是將 0.1 歐姆電阻兩端的電壓放大到一個(gè)便宜的 LED 數(shù)字顯示器的可讀水平。D1 用于防止可能由負(fù)載產(chǎn)生的 EMF 尖峰損壞晶體管 Q3。晶體管 Q3 應(yīng)采用 TO-3 外殼，對超過 100mA 的電流進(jìn)行某種形式的散熱，并且對于超過 1A 的電流，應(yīng)該有一個(gè)散熱器和一個(gè)額外的風(fēng)扇。

恒流源的 PCB 布局?

所需材料

| 組件 | 原理圖參考 | 數(shù)量

| 10K電阻| R1, R4 | 2

| 1K電阻| R2, R5 | 2

| 0.1電阻(功率金屬膜)| R3 | 1

| 100nF 電容器| C2、C3、C4 | 3

| 470uF 電容器| C1 | 1

| 1N4148 信號二極管| D1, D2 | 2

| LM358 | U1 | 1

| 8 DIP 插座 | U1 | 1

| 100K 線性電位器| RV1 | 1

| 2N3904 晶體管| Q1、Q2 | 2

| 2N3055 | Q3 | 1

| 數(shù)字LED電壓表| P4 | 1

構(gòu)建恒流源

對于該項(xiàng)目，電路由舊計(jì)算機(jī) PSU (ATX) 供電，因?yàn)檫@些單元可以在低電壓下提供大量電流。恒流源目前沒有專用外殼，而是采用開放式的方式來演示構(gòu)造。該電路盡管輸出大電流，但使用非常低的電壓(小于 12V)，因此該電路非常安全(與市電項(xiàng)目不同)。

接線前的電路

測試恒流源側(cè)視圖

接線至前面板

TO-3 安裝和風(fēng)扇輔助冷卻

前顯示屏、輸出插腳和電位器

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