直流恒流電源是電網(wǎng)電壓及其他影響量在一定范圍內(nèi)改變時(shí)，能提供穩(wěn)定輸出電流的直流電源設(shè)備。廣泛應(yīng)用于電力直流屏系統(tǒng)、工控、通信、科研、蓄電等設(shè)備。

什么是直流恒流電流

是一種寬頻譜，高精度穩(wěn)流電源，具有響應(yīng)速度快，恒流精度高、能長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，適合各種性質(zhì)負(fù)載（阻性、感性、容性）等優(yōu)點(diǎn)。主要用于檢測(cè)熱繼電器、斷路器、小型短路器及需要設(shè)定額定電流、動(dòng)作電流、短路保護(hù)電流等生產(chǎn)場(chǎng)合。

恒流源原理

以上圖的電路為例，控制電壓 Vi 經(jīng) R1、R2 分壓后加到運(yùn)放 A 的輸入端，運(yùn)放的輸出信號(hào)作為NE555P的調(diào)制信號(hào)。NE555P③腳輸出的 PWM 信號(hào)控制 Q1，驅(qū)動(dòng) Q1、Q2 交替工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)；Q1 的工作頻率和占空比等于 NE555P③腳輸出電壓信號(hào)的頻率和占空比。Q2 導(dǎo)通時(shí)，D 處于截止?fàn)顟B(tài)，直流電壓 EC 加在 D 的兩端，經(jīng) LC 濾波后對(duì)負(fù)載供電；Q2 截止時(shí)，輸入電壓為 0，D 在回路電感的作用下導(dǎo)通，構(gòu)成續(xù)流回路，D 還可以削弱輸出信號(hào)電壓從高電平跳變到低電平時(shí)在感性負(fù)載兩端產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)。RS 為取樣電阻。所以，控制電壓經(jīng)運(yùn)放后，控制脈位調(diào)制器輸出脈沖信號(hào)的占空比，改變 Q1、Q2 的開(kāi)關(guān)時(shí)間，從而控制輸出電流的大小。

基本的恒流源電路主要是由輸入級(jí)和輸出級(jí)構(gòu)成，輸入級(jí)提供參考電流，輸出級(jí)輸出需要的恒定電流。

①構(gòu)成恒流源電路的基本原則

恒流源電路就是要能夠提供一個(gè)穩(wěn)定的電流以保證其它電路穩(wěn)定工作的基礎(chǔ)。即要求恒流源電路輸出恒定電流，因此作為輸出級(jí)的器件應(yīng)該是具有飽和輸出電流的伏安特性。這可以采用工作于輸出電流飽和狀態(tài)的 BJT 或者 MOSFET 來(lái)實(shí)現(xiàn)。

為了保證輸出晶體管的電流穩(wěn)定，就必須要滿(mǎn)足兩個(gè)條件：a）其輸入電壓要穩(wěn)定——輸入級(jí)需要是恒壓源；b）輸出晶體管的輸出電阻盡量大（最好是無(wú)窮大）——輸出級(jí)需要是恒流源。

②對(duì)于輸入級(jí)器件的要求：

因?yàn)檩斎爰?jí)需要是恒壓源，所以可以采用具有電壓飽和伏安特性的器件來(lái)作為輸入級(jí)。一般的 pn 結(jié)二極管就具有這種特性——指數(shù)式上升的伏安特性；另外，把增強(qiáng)型 MOSFET 的源 - 漏極短接所構(gòu)成的二極管，也具有類(lèi)似的伏安特性——拋物線(xiàn)式上升的伏安特性。

③對(duì)于輸出級(jí)器件的要求：

如果采用 BJT，為了使其輸出電阻增大，就需要設(shè)法減小 Evarly 效應(yīng)（基區(qū)寬度調(diào)制效應(yīng)），即要盡量提高 Early 電壓。

如果采用 MOSFET，為了使其輸出電阻增大，就需要設(shè)法減小其溝道長(zhǎng)度調(diào)制效應(yīng)和襯偏效應(yīng)。因此，這里一般是選用長(zhǎng)溝道 MOSFET ，而不用短溝道器件。

直流恒流電源的作用

被廣泛應(yīng)用于：電子電力、通信、科研、工業(yè)控制、儀器儀表、軍工、醫(yī)療、鐵路、電臺(tái)、國(guó)防、船白、電鍍電解、蓄電池、測(cè)試、工控設(shè)備及其他高科技領(lǐng)域通等。
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