恒流源设计参考方案(什么是恒流源设计参考方案)

恒流源概述恒流源是指输出到外部的电流在功率范围内基本恒定。三恒流源在驱动电路中的应用是普通恒流源驱动。四个恒流源设计齐纳二极管的恒流电路下图是齐纳二极管的恒流电路。注意，运算恒流源有明显的优点和缺点。

一、恒流源概述恒流源是指输出到外部的电流在功率范围内基本恒定。

二、恒流源的特性不随负载(输出电压)的变化而变化；不随环境温度的变化而变化；内阻无穷大(这样它的电流就能全部流出)；能够提供恒定电流的驱动电路就是恒流源驱动电路。第三，恒流源应用于LED驱动电路中的普通恒流源驱动。由于电路中LED的供电电压和直流电压不同，为了保证LED的最佳性能和长工作寿命，需要一个有效的恒流源驱动电路来代替传统的DC/DC恒压控制。通常可以用电流检测电阻来反馈LED电流，实现其恒流控制，从而保持LED的正向电流恒定。

有时电路中LED的电源是电池。通常，锂电池的电压在4.2V和3V之间变化。如果LED只由一个三极管驱动，没有恒流源，流经LED的电流会随着电池电压的降低而逐渐减小，亮度会越来越暗。但如果电路采用3.3V或5V供电，即使没有恒流源，也不会出现这个问题。

四。恒流源的设计。稳压器恒流电路(1)下图是利用稳压二极管的调压特性设计的一个稳压器恒流电路。

解析:在齐纳二极管恒流电路中，晶体管Q1的基极电压被限制在齐纳二极管工作的稳定电压Uzd，所以R3电阻的电压等于Uzd减去晶体管基极和发射极的导通压降0.7V，即U=Uzd-0.7保持不变，所以即使VCC电源变化，流经R3电阻的电流也保持不变，即流经R1负载的电流保持不变，达到恒流的效果。

注意:需要根据你需要的电流选择合适的采样电阻，考虑三极管和稳压器的参数(要考虑三极管的集电极电压和稳压器的电压调节器)。集电极电压Ucmax是允许加到三极管集电极结的最大反向电压。使用时不能超过这个最大值，否则集电极结会在过大的反向电压作用下形成强电场，使集电极反向电流急剧增大，严重时会导致晶体管损坏；

(2)下图是利用二极管导通电压为0.6~0.7V的特性设计的二极管恒流电路。

解析:当微控制器的GPIO口为高电平时，晶体管Q1导通，二极管D1和D2导通(D1和D2的导通压降为0.6~0.7V)，所以R3电阻的电压等于1.4V(D1和D2的压降之和)减去晶体管基极和发射极的导通压降0.7V，即U=0.7V保持不变，所以流过R3电阻的电流即使VCC供电也保持不变

注意:你需要根据你需要的电流选择合适的采样电阻和二极管。二极管恒流电路的功耗一般低于齐纳二极管恒流电路。

2.三极管恒流电路下图是利用Q2晶体管基极导通电压为0.6~0.7V的特性设计的三极管恒流电路

分析:当GPIO口为高电平时，晶体管Q1为NPN型晶体管，会导通，Q2也会导通。当晶体管Q2导通时，晶体管Q1的基极电压被下拉关断，负载R1不工作，没有电流流过Q2，Q2的基极电压被下拉到地，Q2关断，Q1的基极被释放，Q1再次导通。经过反复循环工作，最终电路中的电流稳定在0.7/R3(忽略Q1和Q2晶体管的基极电流)，无论电源电压VCC如何变化，电流都保持不变。

注意:R3的阻值要根据你需要的电流来选择。

3.运算放大器恒流电路下图是由运算放大器和三极管组成的恒流电路，电流可调。运算放大器设计的恒流源电路引入了反馈。与三极管恒流源相比，运算放大器恒流源具有足够的精度和可调性。

解析:利用运算放大器的“虚短”特性，同相电压=反向电压。同时，电路的反相输入端通过电阻R4接地。当VIN输入电阻R2以稳定电源电压时，电阻R4两端的电压也是恒定的，所以无论外部电路如何变化，流经电阻R4的电流都是恒定的。像三极管恒流电路的原理分析，R1负载的电流等于R4电阻的电流，所以即使R1负载的电源是变压电源，R1负载的电流也保持恒定，达到恒流的效果。

注:晶体管Q1是NPN型。使用时，根据实际电压和电流要求选择合适的晶体管。如果功率大，就要考虑散热的要求，做好散热措施。

虽然三极管的发射极电流近似等于集电极电流，但实际上发射极电流也包括基极电流。可以看出，在运算放大器的输出级使用三极管时，输出电流会产生基极电流分量的误差。如果此时不满足电路精度要求，可以将三极管改为MOSFET管。

分析:如上，MOSFET管是压控器件，栅极所需电流很小。Iout和Is可以很接近，而且相对三极管来说，电流的精度提高了。

注:虽然运放恒流源的优点很明显，但缺点也很明显。运算放大器的VIN电源需要由用户提供。同时，你需要根据自己的需求选择合适的运算放大器。

4.LDO恒流电路下图是利用LDO输入电流与输出电流相等的特性设计的恒流电路。

解析:通过LD0的输入电流等于输出电流的特性，流过负载R1的电流等于流过电阻R2的电流，电流大小为Iout=V/R2。其中v为稳压芯片的稳压值。(在本例中，v为3.3V)

注意:可变电源必须满足稳压芯片的输入电压范围，否则稳压芯片无法工作。