随着工业智能化的不断发展，嵌入式系统对电源的要求更高，输入电压范围更宽，输出电流精度更高。那么，如何保持宽电压输入和电源电流稳定呢？恒流电路的工作原理是什么？以及基本的恒流电路有哪些？

恒流源电路的工作原理

它由一个恒流源和一个压控电流源(VCCS)组成。正弦信号源采用直接数字频率合成(DDS)技术，即以一定频率从EPROM中连续读取正弦采样数据，经过D/A转换和滤波后产生EIT所需的正弦信号。

恒压电源中有两个控制单元，一个是稳压控制单元。当负载变化时，努力保持输出电压稳定，前提是输出电流必须小于预设的恒流值。实际上，在恒压状态下，恒流控制单元处于静止状态，不会干扰输出电压和电流。一种是恒流状态，根据恒流电源的特点工作。恒压电源是指既有恒压控制元件又有恒流控制元件的电源。

普通恒流源电路

1.齐纳二极管恒流电路

首先，它是一个由单个三极管制成的齐纳二极管恒流电路。这个恒流电路是一个主要利用齐纳二极管的稳压特性和晶体管Vbe的稳定性的恒流电路。优点是成本低，电流可调，缺点是温度特性差，稳流精度低，适用于精度要求不高的场合。

在齐纳二极管的恒流电路中，晶体管Q1的基极电压被限制在齐纳二极管D1的工作稳定电压Ud，所以电阻R3所占的电压等于Uzd减去晶体管基极和发射极的导通压降0.7V，即U=Ud-0.7保持不变，所以流过电阻R3的电流保持不变，即使VCC电源变化或负载电阻变化，也就是R1负载的电流保持不变，从而达到恒流的目的。

2.晶体管恒流电路

接下来，三极管恒流电路由两个同类型的三极管组成。根据三极管Vbe电压相对稳定，三极管基极电流小于集电极电流的特点，构成一个电流相对恒定的恒流源。这种恒流源由两个三极管和两个电阻组成，不需要特殊器件，成本低，输出电流可调。缺点是三极管的Vbe大小会随着电流和温度的变化而变化。电流大，温度低，不适合精度要求高的地方。

三极管恒流电路利用Q2三极管基极导通电压约为0.7V的特性；当信号引脚处于固定的高电平时，通过R1的电流受到限制，Q1开启。由于Q2的发射极根据PN结特性接地，Q2的基极电压为0.7V流过负载R2的电流基本等于流过电阻R3的电流(忽略Q1和Q2三极管的基极电流)。流过R3的电流是R3两端的电压除以R3的电阻，所以流过负载R2的电流是恒定的，即使R2的电阻变化或者电源VCC的电压变化。

3.镜像恒流电路

下一个是镜像恒流源。镜像电流源有许多优点。这不不需要将发射极连接到反馈电阻。电路非常简单，可以获得相对稳定的镜像电流。易于集成；可以用一个参考电流提供多个镜像电流，功耗特别低。因此，几乎每个集成电路都使用镜像电流源。

镜像恒流源电路，由两个特性完全相同的NPN三极管Q1、Q2组成。因为晶体管Q1的集电极和基极相连，所以晶体管Q1的Uce=Ube，也就是Q1处于放大状态，集电极电流IC0=1*IB1。因为晶体管Q1和Q2的基极都连接到Q1的集电极，所以它们的基极电流Ib1=Ib2=Ib。如果当前

以上是一些常见的简单恒流源，它们有一个共同的特点，稳压精度低，输出电流小。其他类似的恒流源都是基于一个恒压源，这里就不一一列举了。在应用过程中，如果需要高精度、大电流的恒流源，可以使用运算放大器构成高精度、大电流的恒流源。由运算放大器构成的恒流源，特点是恒流值容易调节，精度高，缺点是负载不能接地。

运算放大器的恒流电路主要采用电压跟随特性的运算放大器，根据连续做空运算放大器的原理，即运算放大器的两个输入引脚in3和in2的电压相等；当运算放大器in3脚输入Vin稳定电源电压时，电阻R2两端的电压是恒定的，所以无论外部电路如何变化，流经电阻R2的电流都是恒定的。像三极管恒流电路的原理分析，R3负载的电流等于R2电阻的电流，所以即使R3负载的电源是变压电源，R3负载的电流也会保持恒定，达到恒流的效果。

以上是恒流电路的原理。你学会了吗？

审计唐子红

标签：电流电压电路