恒流电路设计之三极管恒流电路
上次我们讲了恒流电路设计之稳压二极管恒流电路,这次我们接着讲三极管恒流电路
仿真与电路分析
首先还是用LTspice进行仿真
同样,该电路也不是对所有的负载都能实现"恒流"。
根据仿真结果,可分析出该电路的工作原理:
-
配置电阻
、三极管 和采样电阻 会形成一条通路,从而使三极管 导通;配置电阻 会限定 和 的大小; -
若
( 是 的死区电压),则 截止; -
随着负载逐渐减小,
会逐渐增加, 也会逐渐增加;直到 , 开始导通; -
当
趋于稳定后, 的基极、发射极电流均趋于稳定, 、 亦趋于稳定,电路进入恒流模式;
需要注意的是,如果配置电阻
换句话说,要保证
即:
使用该电路时需要特别注意
上面已经提到该电路是要在特定的负载范围内才能实现恒流,接下来我们研究下负载的取值范围。
该电路进入恒流模式时,三极管同样工作在放大区,即
假设
最后还有一个关键参数,就是恒流电流为:
特点
缺点
1、恒流精度差
根据式(6),该电路的恒定电流会随三极管的
另外在常温(25℃)场景下,三极管的
2、三极管 的功耗较高
当采样电阻
优点
-
三极管恒流电路没有用到特殊器件,仅由两个三极管和几个电阻组成,成本低,输出电流可调。
-
三极管恒流电路的工作原理本质上还是与稳压二极管恒流电路相似,但其恒流区的负载范围会比稳压二极管恒流电路更大,所以三极管恒流电路适用性更强。
-
三极管恒流电路只有一个高功率器件(
),在相同的恒定电流状态下,其功耗会比稳压二极管恒流电路更小。
总结
该电路设计时需要特别注意:
-
的取值,取值不合适会导致 无法导通,从而得不到理论的恒定电流。 -
该电路仅适用于对恒流精度要求不高的场景。
-
该电路仅在一定负载范围内才能实现恒流,使用时,需要考虑负载适用范围。
-
三极管
需要做好散热。
如何下载:三极管恒流电路仿真模型
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