不考虑负载的情况下，如何自制恒流源?

电子产品中的大多数场合都需要将电压源设置为特定值。但是，在某些情况下，与电压相比，更关心有多少电流流过，这就是恒流源所做的!这些对于激光和电镀应用非常有用。

 

电源电路是如何工作的?

电压会产生电流，而不是相反!因此，要制造一个无论负载如何都能提供恒定电流的设备，我们必须使用负反馈并将流经负载的电流转换为电压。幸运的是，有一种非常简单的方法可以将电流转换为电压，该方法涉及使用小欧姆电阻器(在我们的示例中为 0.1 欧姆电阻器)。该电阻器上的电压将与电流成正比(由于V = IR)，使用它，我们可以固定通过电路的电流。电阻两端的电压馈入运算放大器的负输入端，而固定的已知电压馈入正端。运算放大器的输出连接到功率晶体管的基极(忽略达林顿对)控制流过电路的电流量。该电路中的运算放大器 (U1A) 处于闭环中，因为负输入和输出连接在一起(通过 Q3)，因此运算放大器将“尝试”将 + 和 – 端子保持在相同的电压电位.

查看此电路如何工作的最佳方法是一个示例：

我们想将恒流源设置为 1 安培，并在输出端连接了一个 1 欧姆的负载。如果 1 安培流过电路，那么我们应该会看到 0.1 欧姆电阻两端的电压为 0.1V，因此，我们调整电位器，使 0.1V 的电压馈入 U1A 的正极端子。

如果通过负载的电流低于 1 安培，则 0.1 欧姆电阻两端的电压将低于 0.1V，这在 U1A 的负极端子上可见。由于正极端子大于负极端子，运算放大器将变得更正，从而增加 Q3 的导通。Q3 导通的这种增加允许更多电流流过负载和 0.1 欧姆电阻器。如果流过电阻的电流超过 1 安培，则 0.1 欧姆电阻两端的电压将大于 0.1V。这意味着运算放大器 U1A 的负输入变得大于正输入，因此运算放大器变得更负。输出电压的这种降低导致 Q3 的导通减少，从而导通减少。

为了帮助了解流经负载的电流是多少，将电压表连接到放大器 (U1B)。放大器的工作是将 0.1 欧姆电阻两端的电压放大到一个便宜的 LED 数字显示器的可读水平。D1 用于防止可能由负载产生的 EMF 尖峰损坏晶体管 Q3。晶体管 Q3 应采用 TO-3 外壳，对超过 100mA 的电流进行某种形式的散热，并且对于超过 1A 的电流，应该有一个散热器和一个额外的风扇。

恒流源的 PCB 布局 所需材料

所需材料

| 组件 | 原理图参考 | 数量

| 10K电阻| R1, R4 | 2

| 1K电阻| R2, R5 | 2

| 0.1电阻(功率金属膜)| R3 | 1

| 100nF 电容器| C2、C3、C4 | 3

| 470uF 电容器| C1 | 1

| 1N4148 信号二极管| D1, D2 | 2

| LM358 | U1 | 1

| 8 DIP 插座 | U1 | 1

| 100K 线性电位器| RV1 | 1

| 2N3904 晶体管| Q1、Q2 | 2

| 2N3055 | Q3 | 1

| 数字LED电压表| P4 | 1

构建恒流源

对于该项目，电路由旧计算机 PSU (ATX) 供电，因为这些单元可以在低电压下提供大量电流。恒流源目前没有专用外壳，而是采用开放式的方式来演示构造。该电路尽管输出大电流，但使用非常低的电压(小于 12V)，因此该电路非常安全(与市电项目不同)。

接线前的电路

测试恒流源侧视图

接线至前面板

TO-3 安装和风扇辅助冷却

前显示屏、输出插脚和电位器

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