在一些电流波动的场合总需要用到限流,然而限流威廉希尔官方网站 有多种,有些地方对成本敏感又需要有一定控制精度,推荐用下面介绍的三极管做简单限流。
下图主要利用了三极管组合负反馈的限流应用,用RS采样电阻上的电压经过R2去调整三极管Q2 CE极电流进而分流三极管Q1 基极电流Ib,从而调整Q1集电极电流 Ic1,当RS采样电压Vrs>Q1 基极电压Vb1时,开始进入负反馈调整,直至Vrs = Vb1 。
三极管负反馈限流威廉希尔官方网站 原理
下面通过实例比较限流前和限流后的变化。首先没有恒流时,按下图参数设置,假设Vb1=0.6V时,Ib1 = (12 - 0.6)/(1K+1.5Ω)≈ 11.4mA,流过负载RL电流Ic1 = 11.4mA * 50 = 570mA。当电源电压从10~14V变化时变化时,负载电流的变化为 470mA~670mA变化,可见16.7%的变化还是挺大的。
无负反馈限流
接下来看下加了负反馈之后,按下图参数设置,假设Vb1=0.6V,Q1基极起始电流Ib1 = (12 - 0.6)/(1K+1.5Ω)≈ 11.4mA,Q1发射极电流 Ie1 = Ic1 + Ib1 = 11.4mA * 50 + 11.4mA = 581.4mA, RS采样电压Vrs = Ie1 * RS = 1.162V ,Vrs > Vb2此时Q2 CE极开始导通分流一部分Q1基极电流Ib1,进而Ib1下降,Q1发射极电流Ie1下降,采样电阻RS上电压下降,经过不断的反馈调整后采样电阻RS上的电压最终被调整限制在0.6V,Q1发射极电流Ie1 = 0.6V / 1.5Ω = 400mA,即负载RL电流被稳定在Ie1 - ib1 = 400-11.4=388.6mA。
有负反馈限流
从上面计算可以反推供电电压,Ib1 + Ib1*50 = 400,即Ib1≈7.84mA。(Vcc - 0.6 - 1.5*0.4)/ (1K + 1.5)= Ib1,解方程Vcc≈9V。也就是理论上电源电压只要>9V就可以恒定负载电流不变,但过高电压会造成R1和Q2功耗增加,通常控制电源电压变化在20%内应用。
此威廉希尔官方网站 同时也存在诸多缺陷:大电流时采样电阻RS功耗大,Q2分流过多容易发热,三极管Vb受温度影响变化导致电流控制一致性变差等。
此威廉希尔官方网站 主打简单低成本,在精度要求不高又需要做一定范围的电流场合可以考虑此威廉希尔官方网站 应用,通常做好元器件散热,电流< 500mA,一般精度能控制在10%以内。
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