《電子技術(shù)應(yīng)用》
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程控電流源無需電源支持

2008-09-05
作者:John Guy

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  工程實(shí)驗(yàn)室通常都配有各種電源設(shè)備" title="電源設(shè)備">電源設(shè)備、伏特計(jì)、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器和示波器。 然而,許多這樣的工程實(shí)驗(yàn)室卻缺少電流源" title="電流源">電流源。這令人感到非常遺憾,因?yàn)殡娏髟从兄谏蒊-V(電流對(duì)電壓)曲線,它能對(duì)電池進(jìn)行充放電操作,對(duì)電源設(shè)備預(yù)加負(fù)荷,并可實(shí)現(xiàn)許多其他的應(yīng)用。

  圖1中的電路就是一種電流源,其構(gòu)造簡(jiǎn)單,使用方便,并且成本低廉。它由BCD(二 -- 十進(jìn)制)開關(guān)的三個(gè)分段、一個(gè)三端" title="三端">三端可調(diào)校的調(diào)壓器" title="調(diào)壓器">調(diào)壓器、少數(shù)允許誤差為1%的電阻器和由美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司" title="美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司">美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司出產(chǎn)的LM317型三端可調(diào)校的調(diào)壓器組成。所有美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司出產(chǎn)的新型調(diào)壓器(LM317型以后的調(diào)壓器)都具有低壓差的特點(diǎn),而該特點(diǎn)并不適合于該項(xiàng)應(yīng)用。開關(guān)將其四個(gè)輸出設(shè)備連接到一個(gè)公共端,而該公共端是以開關(guān)的數(shù)字設(shè)定為基礎(chǔ)的。


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  該電路的運(yùn)行步驟如下:假設(shè)圖1中的紅色終端與5V電源相連,而黑色終端連接至電源地。假設(shè)中間數(shù)位(從10 mA到90mA)的值設(shè)為2,而另兩個(gè)數(shù)位均設(shè)為0。BCD開關(guān)通過LM317的輸出設(shè)備與62Ω的電阻器相連,以調(diào)整引線。LM317迫使1.25V的電壓通過62Ω的電阻器,使得20 mA 的電流通過該電阻器從輸出引線到達(dá)電流源的黑色終端。如果輸入電壓保持在3V~40 V之間,則電路也應(yīng)維持這種調(diào)整。

  若想構(gòu)建該種電流源,需要使用為L(zhǎng)M317所設(shè)的散熱器或者是將電路嵌入壓鑄的鋁殼中,用以充當(dāng)散熱器。利用導(dǎo)熱隔離盤和軸肩墊圈將LM317和散熱器隔離。可以從基準(zhǔn)阻值(1.24kΩ)開始逐步確定電阻器的阻值。然后,僅僅通過并聯(lián)值就可確定后續(xù)電阻器的值。例如,兩個(gè)并聯(lián)的1.24Ω電阻器可以產(chǎn)生620Ω電阻,而四個(gè)并聯(lián)的1.24kΩ電阻器則可產(chǎn)生310Ω電阻,以此類推。將此法應(yīng)用于1/4W的電阻器能夠確保在最高電流時(shí)電阻器不會(huì)過熱。例如,8個(gè)12.4Ω, 1/4W的電阻器可以產(chǎn)生1.55Ω的電阻,且在達(dá)到2W峰值時(shí)只消耗1W的熱量。

  該電路的性能可以達(dá)到大約2%的精度。可以通過手動(dòng)選擇電阻器獲取更高的精度。低電流的輸出阻抗大于1MΩ,但是當(dāng)電流達(dá)到200mA時(shí),該阻抗會(huì)降至250kΩ。

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