《電子技術(shù)應用》
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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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  工程實驗室通常都配有各種電源設備" title="電源設備">電源設備、伏特計、函數(shù)信號發(fā)生器和示波器。 然而,許多這樣的工程實驗室卻缺少電流源" title="電流源">電流源。這令人感到非常遺憾,因為電流源有助于生成I-V(電流對電壓)曲線,它能對電池進行充放電操作,對電源設備預加負荷,并可實現(xiàn)許多其他的應用。

  圖1中的電路就是一種電流源,其構(gòu)造簡單,使用方便,并且成本低廉。它由BCD(二 -- 十進制)開關(guān)的三個分段、一個三端" 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%的電阻器和由美國國家半導體公司" title="美國國家半導體公司">美國國家半導體公司出產(chǎn)的LM317型三端可調(diào)校的調(diào)壓器組成。所有美國國家半導體公司出產(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,而該特點并不適合于該項應用。開關(guān)將其四個輸出設備連接到一個公共端,而該公共端是以開關(guān)的數(shù)字設定為基礎(chǔ)的。


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  該電路的運行步驟如下:假設圖1中的紅色終端與5V電源相連,而黑色終端連接至電源地。假設中間數(shù)位(從10 mA到90mA)的值設為2,而另兩個數(shù)位均設為0。BCD開關(guān)通過LM317的輸出設備與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,則電路也應維持這種調(diào)整。

  若想構(gòu)建該種電流源,需要使用為LM317所設的散熱器或者是將電路嵌入壓鑄的鋁殼中,用以充當散熱器。利用導熱隔離盤和軸肩墊圈將LM317和散熱器隔離。可以從基準阻值(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,兩個并聯(lián)的1.24Ω電阻器可以產(chǎn)生620Ω電阻,而四個并聯(lián)的1.24kΩ電阻器則可產(chǎn)生310Ω電阻,以此類推。將此法應用于1/4W的電阻器能夠確保在最高電流時電阻器不會過熱。例如,8個12.4Ω, 1/4W的電阻器可以產(chǎn)生1.55Ω的電阻,且在達到2W峰值時只消耗1W的熱量。

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

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