恒流源是从电源正极进行调节,并输出恒定电流的电路,负载的负极与总电源的负极等电位。
由TL431构成的恒流源
恒流宿是从电源负极进行调节,并输出恒定电流的电路,负载的正极与总电源的正极等电位。
由TL431构成的恒流宿
恒流源与恒流宿,是一种宽频谱,高精度的稳流电源,具有响应快、精度高、可长期稳定工作,适合各种性质负载(阻性、感性、容性)的恒流供电。
例如:
三角波发生器,通过恒流源给电容充电,可使电容的电压上升成固定斜率的直线,从而形成三角波。
电池的恒流充电,借助恒流源或者恒流宿,可以方便的以恒定电流进行充电。
下面的内容,我们将简要介绍TL431和由它构成的恒流源与恒流宿。
TL431 DIP8 封装
TL431,集成电路是三端可编程并联稳压二极管。这些单片集成电路电压基准如同低温度系数齐纳管一样运行,通过2个外部电阻可从Vref编程至36V。这些器件显示出宽工作电流范围,在典型动态阻抗0.22Ω时为0.1mA~100mA。
这些基准的特性使他们在数字电压表、电源和运放电路等许多应用中代替齐纳二极管。2.5V的参考电压,使从5.0V逻辑电源可方便地获得稳定的参考电压。由于TL431的工作方式为并联稳压器,所以可以用作正压或者负压参考。
TL431 的封装
TL431的性能特点
可编程输出电压:高达36V
电压参考源误差:典型±0.4%@25℃(TL431B)
低动态输出阻抗:典型0.22Ω
灌电流能力:0.1mA~100mA
典型为50ppm/℃的等效全范围温度系数
在整个额定工作温度范围内可进行工作温度补偿
低输出噪声电压
由TL431构成的恒流源
恒流源是从电源正极进行调节,并输出恒定电流的电路,负载的负极与总电源的负极等电位。
图中的三极管是NPN型,作为恒流调节管,其Ic(集电极电流)要大于Iout两倍比较合适。
图中的Rt是三极管的偏置电阻,取值要使得三极管能达到饱和导通状态,否则当负载电阻很大的时候,输出正极电压不能接近V+。
图中的RCL是电流采样电阻,它的取值决定Iout 的大小,当负载电阻减小时电流从0开始增加到Iout,迫使RCL两端电压达到Vref(2.5V),TL431将启动导通,使得三极管的基极电流减小,三极管的导通程度减小将电流稳定在Iout,从而实现恒流输出。
由TL431构成的恒流宿
恒流宿是从电源负极进行调节,并输出恒定电流的电路,负载的正极与总电源的正极等电位。
图中的三极管是NPN型,作为灌流调节管,其Ic(集电极电流)要大于Isink两倍比较合适。
图中的Rt是三极管的偏置电阻,取值要使得三极管能达到饱和导通状态,否则当负载电阻很大的时候,输出负极电压不能接近GND。
图中的Rs是电流采样电阻,它的取值决定Isink 的大小,当负载电阻减小时电流从0开始增加到Isink,迫使Rs两端电压达到Vref(2.5V),TL431将启动导通,使得三极管的基极电流减小,三极管的导通程度减小将电流稳定在Isink,从而实现恒流灌流。
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