恒流源主要有哪幾種形式，及其詳細(xì)的介紹

恒流源分為兩種形式：流出和流入。

1、最簡(jiǎn)單的恒流源是使用恒流二極管。實(shí)際上，恒流二極管的使用相對(duì)較少。除了恒流二極管的恒流特性不是很好的事實(shí)之外，電流規(guī)格相對(duì)較小并且價(jià)格更昂貴。

2、最常用的簡(jiǎn)單恒流源如圖1所示。使用兩個(gè)相同類型的晶體管，并且將晶體管的相對(duì)穩(wěn)定的電壓用作參考。當(dāng)前值為：I = Vbe / R1。

這種恒流源的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，電流值可自由控制，無(wú)需使用特殊元件，有利于降低產(chǎn)品成本。缺點(diǎn)是不同類型的管的電壓不是固定值，即使它們是同一類型，也存在某些個(gè)體差異。同時(shí)，該電壓也會(huì)隨著工作電流的不同而在一定程度上波動(dòng)。因此，它不適用于精確的恒定電流要求。

3、為了準(zhǔn)確輸出電流，通常使用運(yùn)算放大器作為反饋，并使用場(chǎng)效應(yīng)晶體管來(lái)避免由三極管電流引起的誤差。運(yùn)算放大器的典型恒流源如圖2所示。如果電流不必特別精確，則場(chǎng)效應(yīng)管也可以用三極管代替。

當(dāng)前的計(jì)算公式為：I=Vin/R1

該電路可以看作是恒定電流源的標(biāo)準(zhǔn)電路。除了足夠的準(zhǔn)確性和可調(diào)整性之外，所使用的組件也很常見(jiàn)，易于設(shè)置和調(diào)試。只是Vin需要由用戶提供。

從以上兩個(gè)電路可以看出，恒流源具有固定的公式，該公式將使用參考電壓在電阻器上建立固定的電流。利用該公式，可以將恒流源的結(jié)構(gòu)擴(kuò)展到可以提供此“參考電壓”的所有設(shè)備。

4、最簡(jiǎn)單的參考電壓是齊納二極管。使用齊納二極管和晶體管，可以構(gòu)建更簡(jiǎn)單的恒流源，如圖(3)所示。

當(dāng)前的計(jì)算公式為：I =(Vd-Vbe)/R1

5、TL431是另一種常用的電壓基準(zhǔn)。圖(4)顯示了用TL431構(gòu)建的恒流源，其中用場(chǎng)效應(yīng)管代替了晶體管，以實(shí)現(xiàn)更高的精度。

當(dāng)前的計(jì)算公式為：I = 2.5/R1

6、實(shí)際上，所有三個(gè)端子調(diào)節(jié)器都是很好的電壓源，并且三個(gè)端子調(diào)節(jié)器的精度已經(jīng)很高，所需的維護(hù)電流也很低。如圖（5）所示，使用三端穩(wěn)壓器形成恒流源也具有很好的性價(jià)比。這種結(jié)構(gòu)的恒流源不適用于過(guò)小的電流，因?yàn)榇藭r(shí)三端穩(wěn)壓器本身的維持電流會(huì)引起較大的誤差。當(dāng)前的計(jì)算公式為：I = V / R1，其中V是三極穩(wěn)壓的穩(wěn)壓值。

7、在實(shí)際電路中，有一些特殊的結(jié)構(gòu)也可以提供良好的恒定電流特性。最典型的是，電阻兩端的極高電壓會(huì)在低壓器件上產(chǎn)生電流，如圖(6)所示。恒流源的精度取決于高壓的精度以及由高壓引起的電壓波動(dòng)。低壓設(shè)備本身。在某些開(kāi)關(guān)電源電路中，該結(jié)構(gòu)用于向晶體管提供偏置電流。

當(dāng)前的計(jì)算公式為：I = Vin/R1

值得注意的是，并非所有上述恒流源都適合于安培以上的恒流應(yīng)用，因?yàn)殡娮鑳啥说碾娏鬟^(guò)大會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重發(fā)熱。

在圖(2)中，可以通過(guò)使用較小的電阻器來(lái)減少熱量。但是，在單功率模式下，大多數(shù)運(yùn)算放大器無(wú)法有效地感應(yīng)和輸出接近地面或Vcc的電壓。因此，必須使用特殊設(shè)備來(lái)滿足要求。有一種簡(jiǎn)單的方法可通過(guò)電壓穩(wěn)定來(lái)增加電阻兩端的電壓偏置裝置(齊納管或TL431等)，以便該電壓進(jìn)入運(yùn)算放大器的檢測(cè)范圍。

恒定電流源的本質(zhì)是使用設(shè)備來(lái)反饋電流并動(dòng)態(tài)調(diào)整設(shè)備的電源狀態(tài)，以便電流趨于恒定。只要可以獲得電流，就可以有效地建立反饋以構(gòu)成恒定電流源。

8、可以提供電流反饋的設(shè)備，以及用于反饋電流環(huán)路中某些設(shè)備或環(huán)路中的發(fā)光設(shè)備(例如光電耦合器，發(fā)光管等)的磁場(chǎng)的電流互感器或霍爾元件，可以提供回饋。這些方法可以作為恒定電流的有效來(lái)源，并且更適合于大電流等特殊場(chǎng)合。但是，由于這些實(shí)現(xiàn)形式的電路更加復(fù)雜，因此在此不再單獨(dú)介紹它們。

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