電流源與電壓源的區(qū)別

電流源輸出的是穩(wěn)定的電流，電壓源輸出的是穩(wěn)定的電壓，當(dāng)然了，穩(wěn)定只是相對(duì)的，這個(gè)世界上沒(méi)有完全穩(wěn)定的電源。

我們回憶一下三端穩(wěn)壓電路的實(shí)現(xiàn)，大概就是輸出電壓通過(guò)分壓電阻分壓后與一個(gè)基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，輸出電壓大了就減小，小了就增大，這個(gè)其實(shí)很好理解。

但是突然說(shuō)到電流源，有些人就比較陌生了，可能一時(shí)想不到如何實(shí)現(xiàn)，其實(shí)很簡(jiǎn)單，電流源與電壓源之間只隔著一個(gè)歐姆定律。 我們將電壓源的采樣電阻串聯(lián)進(jìn)負(fù)載中，那么流經(jīng)采樣電阻的電流等于負(fù)載的電流，采樣電阻已知阻值，只需要獲取采樣電阻兩端電壓即可獲取負(fù)載中電流。

電流源電路

廢話少說(shuō)，上圖。

上圖中，R7為采樣電阻，當(dāng)RL中電流為1A時(shí)，R7電流也為1A，R7兩端電壓U = R7*I =
0.5V，0.5V通過(guò)一個(gè)放大十倍的同相比例放大器到另一個(gè)放大器的反相輸入端。 若同相端的變阻器輸出電壓為6V，由于放大器工作在開環(huán)狀態(tài)，同相輸入端電壓大于反相輸入端時(shí)，放大器輸出為電源電壓，當(dāng)然了，這是理想運(yùn)放，如果不是軌到軌輸出的放大器，輸出電壓一般會(huì)低于電源電壓1.5V左右。

再看向MOS管源極電壓為R7兩端電壓0.5V，柵極電壓為12V-1.5V，柵源電壓大于開啟電壓，故MOS管會(huì)導(dǎo)通，電流增大。

其實(shí)說(shuō)白了就是，變阻器輸出電壓大于采樣電阻兩端電壓放大后的電壓MOS就導(dǎo)通，電流增大。

變阻器電壓小于采樣電阻兩端電壓放大后的電壓MOS就截止，電流增減小。

這樣，我們通過(guò)調(diào)節(jié)變阻器就能控制輸出電流的大小，輸出電流采樣電阻放大倍數(shù) = 變阻器輸出電壓。

在這里要指出，放大器的最大輸出電壓一定要大于MOS管的開啟電壓加上最大電流乘采樣電阻。 在取值時(shí)一定要經(jīng)過(guò)計(jì)算。

下圖為一個(gè)錯(cuò)誤示例!!!

上圖錯(cuò)誤的原因是將負(fù)載放到了源極，若負(fù)載為12Ω，電流源要求輸出為1A，此時(shí)源極電壓將會(huì)達(dá)到12V，柵源電壓不可能大于MOS開啟電壓，所以一定達(dá)不到要求。 主要原因就是源極電壓的升高。

所以我們又可以體會(huì)到上圖中同相比例放大器的作用，如果我需要同相端輸入10V時(shí)恒流源輸出2A，那么不加放大器的電路采樣電阻需要5歐姆，此時(shí)源極電壓又達(dá)到了10V，柵源電壓又達(dá)不到開啟電壓，設(shè)計(jì)失敗，放大器的作用等于放大了源極采樣電阻的等效阻值。

總結(jié)

恒流源電路可以用于大功率LED的驅(qū)動(dòng)電子負(fù)載等方面，通過(guò)這個(gè)簡(jiǎn)單的電路，可以理解恒流源電路實(shí)現(xiàn)的基本方法之一就是采樣電阻法，還有使用霍爾傳感器進(jìn)行電流采樣。

本篇所講的恒流電路由于是串聯(lián)的調(diào)整管，與三端穩(wěn)壓原理基本一致，效率很低，常用于電子負(fù)載或提供高精度較小功率的電流源。

在實(shí)際應(yīng)用中可以結(jié)合開關(guān)穩(wěn)壓電路實(shí)現(xiàn)恒流電源，通過(guò)采集采樣電阻兩端電壓調(diào)節(jié)輸出電壓即可實(shí)現(xiàn)電流的調(diào)節(jié)。