恒流源是電路中廣泛使用的一個組件，這裡我整理一下比較常見的恒流源的結構和特點。

恒流源分為流出(Current Source)和流入(Current Sink)兩種形式。

最簡單的恒流源，就是用一隻恒流二極管。實際上，恒流二極管的應用是比較少的，除了因為恒流二極管

的恒流特性并不是非常好之外，電流規格比較少，價格比較貴也是重要原因。

最常用的簡易恒流源如 圖(1) 所示，用兩隻同型三極管，利用三極管相對穩定的 be電壓作為基準，電流

數值為：I = Vbe/R1。

這種恒流源優點是簡單易行，而且電流的數值可以自由控制，也沒有使用特殊的元件，有利于降低産品的成本。缺點是不同型号的管子，其 be 電壓不是一個固定值，即使是相同型号，也有一定的個體差異。同時不同的工作電流下，這個電壓也會有一定的波動。因此不适合精密的恒流需求。

為了能夠精确輸出電流，通常使用一個運放作為反饋，同時使用場效應管避免三極管的 be電流導緻的誤差。典型的運放恒流源如圖(2)所示，如果電流不需要特别精确，其中的場效應管也可以用三極管代替。

電流計算公式為：

I = Vin/R1

這個電路可以認為是恒流源的标準電路，除了足夠的精度和可調性之外，使用的元件也都是很普遍的，易于搭建和調試。隻不過其中的 Vin還需要用戶額外提供。從以上兩個電路可以看出，恒流源有個定式（含，"定式"好像是圍棋術語 XD），就是利用一個電壓基準，在電阻上形成固定電流。有了這個定式，恒流源的搭建就可以擴展到所有可以提供這個"電壓基準"的器件上。最簡單的電壓基準，就是穩壓二極管，利用穩壓二極管和一隻三極管，可以搭建一個更簡易的恒流源。如圖(3)所示：

電流計算公式為：I = (Vd-Vbe)/R1

TL431 是另外一個常用的電壓基準，利用 TL431搭建的恒流源如圖(4)所示，其中的三極管替換為場效應管可以得到更好的精度。TL431組成流出源的電路，暫時我還沒想到:)TL431 的其他信息請參考《TL431 的内部結構圖》和《TL431的幾種基本用法》

電流計算公式為：I = 2.5/R1

事實上，所有的三端穩壓，都是很不錯的電壓源，而且三端穩壓的精度已經很高，需要的維持電流也很小。

利用三端穩壓構成恒流源，也有非常好的性價比，如圖(5)所示。

這種結構的恒流源，不适合太小的電流，因為這個時候，三端穩壓自身的維持電流會導緻較大的誤差。

電流計算公式為：I = V/R1，其中 V 是三端穩壓的穩壓數值。

實際的電路中，有一些特殊的結構，也可以提供很好的恒流特性，最典型的就是一個很高的電壓通過一

個電阻在一個低壓設備上形成電流，如圖(6)，這個恒流源的精度，取決于高壓的精确度和低壓設備本身

導緻的電壓波動。在一些開關電源電路中，這個結構用來給三極管提供偏置電流。

電流計算公式為： I = Vin/R1

值得一提的是，以上這些恒流源并不都适合安培以上級别的恒流應用，因為電阻上面太大的電流會導緻發熱嚴重。

圖(2)可以通過使用更小的電阻來降低這個熱量，不過在單電源供電模式下，多數運放都不能有效檢測和輸出接近的或者 Vcc的電壓，因此必須使用特殊的器件才能達到要求。有個簡單的辦法是通過一個穩壓器件（穩壓管，或者 TL431 等）偏置電阻上面的電壓，使得這個電壓進入運放的檢測範圍。恒流源的實質是利用器件對電流進行反饋，動态調節設備的供電狀态，從而使得電流趨于恒定。隻要能夠得到電流，就可以有效形成反饋，從而建立恒流源。能夠進行電流反饋的器件，還有電流互感器，或者利用霍爾元件對電流回路上某些器件的磁場進行反饋，也可以利用回路上的發光器件（例如光電耦合器，發光管等）進行反饋。這些方式都能夠構成有效的恒流源，而且更适合大電流等特殊場合，不過因為這些實現形式的電路都比較複雜，這裡就不一一介紹了。在高檔的小功率 LED産品中也會用到 LED 恒流源電源。拿到一個 LED電源，找到名牌參數。小功率 LED光條方面比較多。不會隋負載的變化而變化，通常應用在小功率的 LED 模組，。不會隋負載的變化而變化，通常應用在大功率的 LED 産品上面。

我想還有很多的朋友不一定知道。我們分别作出分析：

1）恒壓源電源的在允許的負載情況下，輸出的電壓是恒定的，不會隋負載的變化而變化，通常應用在小功率的 LED 模組，小功率 LED光條方面比較多。

2）恒流源電源在允許的負載情況下，輸出的電流是恒定的，不會隋負載的變化而變化，通常應用在大功率的 LED 産品上面在高檔的小功率 LED産品中也會用到 LED恒流源電源。如果要想加長 LED産品的壽命，LED 電源的選擇很重要，而恒流源電源是 LED 的最佳選擇對象。通常情況下，很多的朋友拿到 LED電源，不知道怎麼樣區分恒壓源和恒流源。我在這裡給大家講一個很實用的區分小技巧（這個小技巧平時隻有我們的學員才能學到的啊！）拿到一個 LED 電源，找到名牌參數。找到輸出電壓這個關鍵參數：如果它的電壓标稱是一個恒定值，則是恒壓源。如果是一個範圍值，則是恒流源。例如：有一個電源它的輸出電壓是 12V，我們則确定這個是恒壓源，如果它标稱的是 30-70V呢，那麼這個電源一定是夠恒流源。你是否覺得這個方法很實用呢？

在本設計中，二極管 D1到 D4 對 AC 輸入進行整流。電容 C1和 C2對經整流的 AC進行濾波。電感 L1和L2以及電容 C1 和 C2組成一個 π 型濾波器，對差模傳導 EMI噪聲進行衰減。這些與 Power Integrations的變壓器 E-sheild?技術相結合，使本設計能以充足的裕量輕松滿足 EN55022 B 級傳導 EMI要求，且無需Y電容。防火、可熔、繞線式電阻 RF1 提供嚴重故障保護，并可限制啟動期間産生的浪湧電流。圖顯示 U1通過可選偏置電源實現供電，這樣可以降低空載功耗并提高輕載時的效率。電容 C4對 U1提供去耦，其值決定電纜壓降補償的數量。

在恒壓階段，輸出電壓通過開／關控制進行調節，并通過跳過開關周期得以維持。通過調整使能與禁止開關周期的比例，可以維持穩壓。還可根據輸出負載情況降低開關損耗，使轉換器的效率在整個負載範圍内得到優化。輕載（涓流充電）條件下，還會降低初級側電流限流點以減小變壓器磁通密度，進而降低音頻噪音。随着負載電流的增大，電流限流點也将升高，跳過的周期也越來越少。當不再跳過任何開關周期時（達到最大輸出功率點），LinkSwitch-II内的控制器将切換到恒流模式。需要進一步提高負載電流時，輸出電壓将會随之下降。輸出電壓的下降反映在 FB引腳電壓上。作為對 FB引腳電壓下降的響應，開關頻率将下降，從而實現線性恒流輸出。D5、R3、R4 和 C3組成RCD-R 箝位電路，用于限制漏感引起的漏極電壓尖峰。電阻 R4擁有相對較大的值，用于避免漏感引起的漏極電壓波形振蕩，這樣可以改善穩壓和減少 EMI的生成。二極管 D7對次級進行整流，C7對其進行濾波。C6和 R8 可以共同限制 D7上的瞬态電壓尖峰，并降低傳導及輻射 EMI。電阻 R9 充當輸出假負載，可以确保空載時的輸出電壓處于可接受的限制範圍内。反饋電阻 R5和 R6設定恒流階段的最大工作頻率（從而設定輸出電流）與恒壓階段的輸出電壓。

簡易電池自動恒流充電電路的總電路圖如圖所示。它是由變壓器整流電路、恒流産生電路、充電檢測電路、顯示電路和電源電路 5 部分構成。總電路圖中需要注意的是各個單元電路之間的連接一定要準确，同時各部分的布局要合理。

圖所示為高精度恒流電路及應用實例。圖（a）所示電路中，在恒流電路與負載之間增設接地回路，這樣，負載變化時電流快速恢複穩定。A1 和 VT1構成電壓／電流轉換電路，可将低電平信号轉換為後級恒流電路所需要的 15V 電平，A2、VT2、VT3等構成标準的恒流電路，設定 R1＝R2而提供相等電流 I1=I2。VT5 的基極由穩壓二極管 VS1提供＋5V的穩定電壓，因此，VT5的發射極電壓不受負載變化的影響而保持為 5.7V。另外，由于共基極電路的發射極輸入阻抗低，因此 A2與 VT2構成的恒流源不受負載變化的影響，處于理想的工作狀态。

圖（b）所示為高精度恒流電路的應用實例，它是将這種恒流電路與開關電路組合成高精度脈沖發生電路。VD2和 V D3 構成電平移動電路，VD1和 VD4 是采用肖特基二極管構成的開關電路。多個這種電路的組合可構成高精度 D／A轉換器。

基本恒流電路如下圖所示：

改進型鏡像恒流源電路圖

（1）減小 β 對 Io影響的恒流源

如圖 1所示為減小卩對幾影響的恒流源。此電路的輸出電流表示式為

若式中 β 1≈β 2，此式與式（1－1－24）相比，顯然此處 β 的變化對 Io 的影響要小得多。

（2）Io與 Ir 不同比例的恒流源

如圖 2所示為 Io與 IR不同比例的恒流源。

當 VT1，VT2中電流是同數量級時，其 UBE可認為近似相等，故有（假設三極管的 β 足夠大）

即 Io 為

調節 R1，R2的比值，可獲得不同的幾輸出。

圖 1 減小 β 對 Io 影響的恒流源

圖 2 Io與 Ir不同比例的恒流源

鏡像恒流源基本電路圖

如圖所示為鏡像恒流源的基本電路，其中 VT1，VT2 是匹配對象。由圖可知 Ir=Ic2 IB1 IB2

由于 VT1，VT2是對稱的，它們的集電極電流與基極電流分别相等，所以有

當 Ir 确定後，該恒流源的輸出電流 Io也确定了。當 β 足夠大時，Io≈Ir，即輸出電流近似等于參考電流，所以該電路常稱為電流鏡電路。

電路簡便的接近于零溫漂的恒流源電路如下圖所示：

這幾種電路都可以在負載電阻 RL 上獲得恒流輸出。

第一種由于 RL 浮地，一般很少用。

第二種 RL是虛的，也不大使用。

第三種雖然 RL 福地，但是 RL一端接正電源端，比較常用。

第四種是正反饋平衡式，是由于負載 RL接地而受到人們的喜愛。

第五種和第四種原理相同，隻是擴大了電流的輸出能力，人們在使用中常常把電阻 R2取的比負載 RL大的多，而省略了跟随器運放。

第五種是本人想的電路，也是對地負載。後邊兩種是恒流源電路。對比幾種 V/I 電路，凡是沒有三極管之類的單向器件，都可以實現交流恒流，加了三極管之後就隻能做單向直流恒流了。第四和第五是建立在正負反饋平衡的基礎上的，如果由于電阻的誤差而失去平衡，會影響恒流輸出特性，也就是說，輸出電流會随負載變化。 而其他幾種電阻的誤差隻會影響輸出電流的值，而不會影響輸出特性。如果輸出電流大，或者嫌三極管的集電極電流和發射極電流不相等，可以把三極管換成。

研制儀器需要一個能在 0到 3兆歐姆電阻上産生 1MA電流的恒流源，用 UC3845 結合 12V蓄電池設計了一個，變壓器采用彩色電視機高壓包，其中 L1用漆包線在原高壓包磁心上繞 24 匝，L3借助原來高壓包的一個線圈，L2借助高壓包的高壓部分。L3和 LM393 構成限壓電路，限制輸出電壓過高，調節 R10可以調節開路輸出電壓。

恒流源電路圖

幾種 VI轉換和恒流源電路圖的比較電路圖

在電源行業，電子負載是所有廠家都必需的研發或生産設備，市場上的電子負載大多都較貴，而且都是需要電源供電才能工作。本文提供一種電路方案，使讀者可以自制無源可調 CC模式的電子負載，其輸入電壓範圍可達到 3~30V，輸入電流範圍可達到 0.01A~10A。電路如下圖所示：

圖中的 S1為負載開關，斷開 S1 即可斷開整個負載。圖中的 N1B 為準恒流源電路，使 432 産生 1.25V基準，使輸入電壓變化時，432 上的電流基本保持不變。作為 CC 模式時，R8 為電流取樣電阻，進行電流反饋，使負載電流恒定。R6電阻為粗調，R7電阻為細調。

MIC2951 構成的低漂移恒流源電路圖

如圖所示電路是采用 MIC2951構成的低漂移恒流源電路，其恒流源的輸出電流值為：IL=1.23V/R，為了使MIC2951 的輸出電流不得超出 150mA，R的精度要求為 l％。W723 組成的開關式恒流源應用電路圖

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