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mos恒流电路

mos恒流电路，由(you)信(xin)号(hao)源(yuan)(yuan)和(he)(he)电压(ya)控制(zhi)电流源(yuan)(yuan)（VCCS）两(liang)部分组成。正弦信(xin)号(hao)源(yuan)(yuan)采(cai)用直接数(shu)字频(pin)(pin)率合成（DDS）技(ji)术，即以(yi)一(yi)定(ding)频(pin)(pin)率连续从EPROM中读取正弦采(cai)样数(shu)据(ju)，经D/A转换并(bing)滤波后产生EIT所(suo)需的(de)(de)正弦信(xin)号(hao)。本系统(tong)采(cai)用DDS集(ji)成芯片AD9830，其(qi)内部有两(liang)个12位相位寄存器(qi)(qi)和(he)(he)两(liang)个32位频(pin)(pin)率寄存器(qi)(qi)。在(zai)单片机(ji)的(de)(de)控制(zhi)下(xia)对相应的(de)(de)寄存器(qi)(qi)置(zhi)数(shu)就可(ke)以(yi)方便得到2MHz以(yi)下(xia)的(de)(de)任意(yi)频(pin)(pin)率和(he)(he)相位的(de)(de)输出(chu)，其(qi)中频(pin)(pin)率精度为(wei)1/ 2 32，相位分辨率为(wei)2π/2 12，输出(chu)幅度也可(ke)以(yi)在(zai)一(yi)定(ding)的(de)(de)范围内调节，因此能满足(zu)系统(tong)多频(pin)(pin)激励（10kHz～1MHz）的(de)(de)要(yao)求。

mos恒流电路基本概念

mos恒流电路（电流反射镜电路）

恒流(liu)源是输出(chu)电(dian)流(liu)保持恒定的电(dian)流(liu)源，而(er)理想的恒流(liu)源应该具有以(yi)下特点：

a)不因负载(输出电压)变(bian)化而改变(bian)；

b)不因环(huan)境温(wen)度变(bian)化(hua)而改变(bian)；

c)内(nei)阻为无限大(da)（以使(shi)其电流(liu)可以全部流(liu)出(chu)到外面）；

能(neng)够(gou)提供恒(heng)定电流的(de)电路即(ji)为(wei)恒(heng)流源电路，又称为(wei)电流反射镜(jing)电路。

mos恒流电路在电源中的应用

由于市场需求，电(dian)(dian)源模块越来越追求宽电(dian)(dian)压输(shu)入，宽电(dian)(dian)压输(shu)入就(jiu)会导致供(gong)电(dian)(dian)电(dian)(dian)流(liu)(liu)随输(shu)入电(dian)(dian)压变化而变化，为了高电(dian)(dian)压和低电(dian)(dian)压输(shu)入的情况下，都能获(huo)得(de)恒(heng)定(ding)的供(gong)电(dian)(dian)电(dian)(dian)流(liu)(liu)，在(zai)输(shu)入端加一个恒(heng)流(liu)(liu)电(dian)(dian)路，以获(huo)得(de)性能的一致性。

理想的恒流源

理(li)想(xiang)的(de)恒(heng)流(liu)源(yuan)是电流(liu)不(bu)随输入电压的(de)变化(hua)(hua)而变化(hua)(hua)，不(bu)受环境(jing)温度的(de)影响(xiang)，内阻无穷大。但是，实(shi)际中的(de)恒(heng)流(liu)电路跟理(li)想(xiang)的(de)还是存在差距，所以要根据实(shi)际应(ying)用选取合适(shi)的(de)恒(heng)流(liu)源(yuan)电路。

几种简单的恒流源介绍

由两个三极管组成的恒流源(yuan)电路，如电路图(tu)1

由两个(ge)同(tong)型(xing)号(hao)的(de)三(san)极(ji)(ji)(ji)管(guan)，根据三(san)极(ji)(ji)(ji)管(guan)Vbe电(dian)(dian)(dian)压相对(dui)(dui)稳(wen)定，以(yi)及(ji)三(san)极(ji)(ji)(ji)管(guan)的(de)基极(ji)(ji)(ji)电(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)相对(dui)(dui)集电(dian)(dian)(dian)极(ji)(ji)(ji)电(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)较小的(de)特(te)点，组成一个(ge)电(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)相对(dui)(dui)恒(heng)定的(de)恒(heng)流(liu)(liu)(liu)源，电(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)Io=Vbe/R1；这个(ge)恒(heng)流(liu)(liu)(liu)源没有(you)用(yong)到(dao)特(te)殊器件(jian)，两个(ge)三(san)极(ji)(ji)(ji)管(guan)和两个(ge)电(dian)(dian)(dian)阻组成，成本低，电(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)Io可调；缺点是Vbe的(de)大(da)小会(hui)随电(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)及(ji)温度(du)的(de)变(bian)化(hua)而(er)变(bian)化(hua)，电(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)大(da)Vbe大(da)，温度(du)低Vbe大(da)，所以(yi)不适合用(yong)在精(jing)度(du)要求(qiu)高(gao)的(de)地方。

由稳(wen)压管组成的恒流源电(dian)路(lu)，如电(dian)路(lu)图2

此(ci)恒流(liu)电路主(zhu)要(yao)是运用了(le)稳(wen)压二极管上的(de)(de)电压较稳(wen)定特性(xing)，以(yi)及三极管Vbe的(de)(de)稳(wen)定性(xing)，组(zu)成的(de)(de)恒流(liu)电路，Io=(Vd-Vbe)/R3;此(ci)电路优点是成本(ben)低，电流(liu)可(ke)调，缺点是温度特性(xing)差，稳(wen)流(liu)精度不高，适用于对(dui)精度要(yao)求不高的(de)(de)场合。

由TL431组(zu)成的恒流源，如电路图(tu)3

TL431提供一个(ge)基准(zhun)电压(ya)Vref，组成一个(ge)恒流(liu)源，电流(liu)Io=Vref/R2。

由三端稳压器组(zu)成的恒流源(yuan)，如电(dian)路图4

三端稳压器提供一(yi)个恒定电压Vout，组成一(yi)个恒流(liu)源，Io=Vout/R1。

以(yi)上都是(shi)一(yi)些比较(jiao)常见(jian)的简单的恒(heng)流(liu)源，而且有一(yi)个(ge)共性，稳(wen)压(ya)精度(du)都不高，电(dian)流(liu)Io也不大。除了以(yi)上列举(ju)的几个(ge)，还有其他(ta)类似(si)的恒(heng)流(liu)源，但(dan)万变不离其宗，都是(shi)以(yi)一(yi)个(ge)恒(heng)压(ya)源为基准(zhun)组成，在(zai)此就(jiu)不一(yi) 一(yi)列举(ju)。

在(zai)应用过程中(zhong)，如果需要高精度(du)、大电流的(de)恒流源，可以使用一个运放，组成一个高精度(du)、大电流的(de)恒流源，如电路图5

使用运放(fang)组成的恒(heng)流源，Io=Vref/R1。

恒流源在宽电压输入模块中的应用

在(zai)模块电源中，小(xiao)功率(lv)电源的(de)短(duan)(duan)路(lu)保(bao)护(hu)(hu)一般不外接短(duan)(duan)路(lu)保(bao)护(hu)(hu)电路(lu)，这种模块的(de)特点(dian)是功率(lv)小(xiao)，体积小(xiao)，成本低；适(shi)合当前(qian)竞争激烈的(de)市场；然而它们本身存在(zai)一个(ge)致命(ming)的(de)特点(dian)，短(duan)(duan)路(lu)保(bao)护(hu)(hu)功能(neng)和启(qi)动能(neng)力(li)存在(zai)矛(mao)盾(dun)，启(qi)动能(neng)力(li)强，短(duan)(duan)路(lu)保(bao)护(hu)(hu)就会(hui)变差；短(duan)(duan)路(lu)保(bao)护(hu)(hu)变强，启(qi)动能(neng)力(li)就会(hui)变弱。特别是在(zai)需要(yao)超宽电压范围输(shu)入(ru)的(de)情况下，启(qi)动能(neng)力(li)跟短(duan)(duan)路(lu)能(neng)力(li)更(geng)不好兼容。

举个(ge)例子，E4805UHBD-15W，18~72VDC输入(ru)，15W输出(chu)的模块(kuai)电源，如果是用电阻加电容组成RC启动(dong)(dong)电路(lu)如图(tu)6，电流会(hui)(hui)随输入(ru)电压(ya)的变化(hua)，低(di)压(ya)和高(gao)压(ya)短(duan)路(lu)时(shi)，打嗝周期会(hui)(hui)相(xiang)差很大，短(duan)路(lu)功率高(gao)压(ya)输入(ru)时(shi)会(hui)(hui)较大；调好低(di)压(ya)启动(dong)(dong)能力和短(duan)路(lu)保护后(hou)，高(gao)压(ya)短(duan)路(lu)保护就会(hui)(hui)变差，启动(dong)(dong)能力超强，反过来调好高(gao)压(ya)启动(dong)(dong)和短(duan)路(lu)能力，低(di)压(ya)的短(duan)路(lu)保护能力很好，但(dan)是，启动(dong)(dong)能力很差，会(hui)(hui)出(chu)现启动(dong)(dong)不良现象。

为了解(jie)决(jue)以上矛盾，把启动(dong)(dong)电(dian)路(lu)改为用(yong)一个恒(heng)定电(dian)流(liu)的电(dian)路(lu)替(ti)代，如图7，输(shu)入电(dian)流(liu)基本(ben)不会随输(shu)入电(dian)压的变化而(er)变化，两种启动(dong)(dong)电(dian)路(lu)，低压提供相同的启动(dong)(dong)电(dian)流(liu)，高压短(duan)路(lu)时，第二种启动(dong)(dong)电(dian)路(lu)的短(duan)路(lu)功耗(hao)会小(xiao)很多，低压和高压的短(duan)路(lu)周(zhou)期也(ye)会较接近。

如(ru)图(tu)8、9所示，是(shi)采用(yong)(yong)了(le)恒(heng)流(liu)电路(lu)，测试的短路(lu)波形图(tu)，用(yong)(yong)恒(heng)流(liu)电路(lu)替代(dai)电阻启动解决(jue)了(le)启动和短路(lu)的矛盾。

简单高效的LED恒流驱动电路图

基于LED发光特性，本文提出了一种宽(kuan)电(dian)压输入、高效率(lv)、高调光比(bi)LED 恒流(liu)驱动电(dian)路(lu)。该电(dian)路(lu)具有结构简单、动态响应(ying)快、不需要补偿(chang)电(dian)路(lu)等优点(dian)。通过外部(bu)引脚，可以方便的进(jin)行LED开关、模拟(ni)调光和PWM调光。

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