交流恒流源原理與用途

　　一：原理

　　恒流亦可叫穩(wěn)流，意思相近，一般可以不加區(qū)別。與恒壓的概念相比，恒流的概念就難于理解一些了，因為日常生活中恒壓源是多見的，蓄電池、干電池是直流恒壓 電源，而 220V 交流電，則可認為是一種交流恒壓電源，因為它們的輸出電壓是基本不變的，是不隨輸出電流的大小而大幅變化的。

　　首先舉例說明：一個恒定電流值調至 1A 的，*高輸出電壓可達 100V 的一個恒流電源，當你打開這個恒流源的電源開關時，你會看到電源的電壓表和電流表顯示什么數值呢?可以肯定的說：輸出電壓為 100V ，輸出電流為 0A 。有人曾經這樣問，你不是 100V 1A 的恒流源嗎?怎么輸出不是 100V 1A 呢?這里仍然要用歐姆定律來解釋，理論上可以這樣來計算，電源的輸出電壓 U=IR ，式中 U 為輸出電壓， I 為輸出電流， R 為負載電阻。

　　交流恒流源原理與用途

　　以下分 5 種情況來說明：

　　如 果電源為空載， R 可以用無窮大來表示， U=I* ∞，由于電源能輸 1A 的電流，如果電源電流為 1A ，那么 U=1A* ∞ = ∞，而電源電壓*多只能輸出 100V ，無疑電源只能輸出其*大電壓 100V ，由于電源不能輸出無窮大的電壓，因而電流只能是很小很小的值，即電流輸出為 0A ，即 I=U/R=100V/ ∞ =0A 。

　　如果負載電阻 R=200 歐，那么又因電源只能輸出 100V ，因此電流只能為 0.5A ，即 I=U/R=100V/200R=0.5A

　　如果負載電阻 R=100 歐，由于電源能輸出 100V ，就使得電流能達到 1A ，即 I=U/R=100V/100R=1A 此時輸出電流正好達到電源的恒流值。

　　如 果負載電阻繼續(xù)減小，改為 50 歐，如果根據公式 I=U/R=100V/50R=2A. 但這里的關鍵是我們的電源是個恒流值為 1A 的電源，因此此時的輸出電流只能被強迫限制在 1A 而不能為 2A 因而輸出電壓只能被迫降到 50V 而不能為 100V 。這里仍然要符合歐姆定律，即 U=IR=1A*50R=50V

　　如果負載電阻變?yōu)?0 歐(即短路)，那么由于輸出電流只能為 1A ，輸出電壓就只能為 0V ，即 U=I*R=1A*0R=0V

　　從以上 5 個例子可以看出，如果負載電阻太大，使電源輸出電流不能達到恒流值，那么恒流源的輸出電壓就會自動升到電源的*大輸出電壓，只有當負載電阻小到一定的程 度，使電源輸出電流達到恒流值，電源才真正處于恒流工作狀態(tài)，隨著負載電阻值的逐步減小，輸出電壓也按規(guī)律下降，以保持輸出電流的恒定不變。這就是恒流的 概念。

　　交流恒流源原理與用途

　　總之，實際上無論是恒壓電源，還是恒流電源，它們本質上都是一致的，它們的輸出都是電壓和電流，兩個量中，電源只能控制其中的一個量，要么穩(wěn)住電壓，要 么穩(wěn)住電流，另一個量是一定要由負載電阻來決定的，而負載電阻是由使用者來決定的，因而電源的兩個輸出量中，必然有一個由使用者來決定的，這才能符合邏 輯，符合歐姆定律，才能為使用者所用，決無所謂既能給定輸出電壓，又能同時給定輸出電流的電源。

　　講的很易懂

　　交流恒流源原理與用途

　　二：作用與結構

　　恒流源,是一種能向負載提供恒定電流的電源裝置，它在外界電網電源產生波動和阻抗特性發(fā)生變化時仍能使輸出電流保持恒定。恒流源電路具有輸出電流恒定、溫度穩(wěn)定性好、直流電阻很小但等效交流輸出電阻卻很大等特點。恒流范圍大致為1μA～20A。它既可以為各種放大電路提供偏流以穩(wěn)定其靜態(tài)工作點,又可以作為其有源負載,以提高放大倍數。 并且在差動放大電路、脈沖產生電路中也得到了廣泛應用。依據其主要構成元件可以分為以下幾種。

　　(1)晶體管恒流源

　　這類恒流源以晶體三極管為主要組成器件,利用晶體三極管集電極電壓變化對電流影響小,并在電路中采用電流負反饋來提高輸出電流的恒定性，如圖12-4。由晶體管構成的恒流源,廣泛地用作差動放大器的射極公共電阻,或作為放大電路的有源負載,或作為偏流使用,也可以作為脈沖產生電路的充放電電流,由于晶體管參數受溫度變化影響,大多采用了溫度補償及穩(wěn)壓措施,或增強電流負反饋的深度以進一步穩(wěn)定輸出電流。

　　(2)場效應管恒流源

　　其基本電路與晶體管恒流源類似。場效應管恒流源較之晶體管恒流源,其等效內阻較小,但增大電流負反饋電阻,場效應管恒流源會取得更好的效果。且無需輔助電源,是一個純兩端網絡,這種工作方式十分有用,可以用來代替任意一個歐姆電阻。 通常,將場效應和晶體管配合使用,其恒流效果會更佳。

　　(3)集成運放恒流源

　　由于溫度對集成運放參數影響不如對晶體管或場效應管參數影響之顯著,由集成運放構成的恒流源具有穩(wěn)定性更好,恒流性能更高的優(yōu)點。 尤其在負載一端需接地,要求大電流的場合,獲得了廣泛應用。