Circuito fuente de corriente constante controlado por voltaje, cómo el voltaje controla la corriente
Una fuente de corriente constante es una fuente de energía que puede proporcionar una corriente constante a una carga, por lo que tiene una amplia gama de aplicaciones y es esencial en muchas situaciones. Por ejemplo, cuando una batería se carga con un cargador normal, a medida que el voltaje del terminal de la batería aumenta gradualmente, la corriente de carga disminuirá en consecuencia. Para garantizar una carga de corriente constante, el voltaje de salida del cargador debe aumentarse en cualquier momento. Sin embargo, después de cargar con una fuente de corriente constante, no es necesario ajustar el voltaje de salida, lo que reduce la intensidad de la mano de obra y mejora la eficiencia de la producción. Las fuentes de corriente constante también se utilizan ampliamente en circuitos de medición, como la medición y clasificación de la resistencia de resistencia, la medición de la resistencia del cable, etc. Cuanto más estable sea la corriente, más precisa será la medición.
Fuente de corriente constante lineal compuesta por un amplificador operacional integrado
Varios diseños de módulos de circuito de fuente de corriente constante
Circuito de fuente de corriente constante lineal compuesto por un amplificador operacional integrado Como se muestra en En la figura, dos amplificadores operacionales (una pieza de 324) forman el enlace de amplificación de comparación, y los transistores BG1 y BG2 forman el enlace de ajuste. RL es la resistencia de carga, RS es la resistencia de muestreo y RW proporciona el voltaje de referencia para el circuito. . Principio de funcionamiento: si Uin disminuye debido a las fluctuaciones de la fuente de alimentación y la corriente de carga disminuye, el voltaje de muestreo US disminuirá inevitablemente, de modo que la diferencia entre el voltaje de muestreo y el voltaje de referencia (US-Uref) disminuirá inevitablemente. Dado que UIA es un amplificador inversor, su voltaje de salida Ub = (R5/R4) × Ua aumentará inevitablemente, de modo que US vuelva a su valor estable original a través del proceso de ajuste, asegurando la estabilidad del voltaje de US y estabilizando así la corriente. . Cuando Uin aumenta, el principio es el mismo que antes. El circuito utiliza un sistema de retroalimentación de circuito cerrado para hacer que US caiga al valor estable original, haciendo así que la corriente sea constante. Ajuste RW y cambie Uref para que el valor actual sea continuamente ajustable entre 0 y 4A.
Conmutación de fuente de corriente constante mediante fuente de alimentación conmutada
La estructura del circuito de conmutación de fuente de corriente constante mediante fuente de alimentación conmutada se muestra en la Figura 2.3.2. BG1 es el tubo de conmutación, BG2 es el tubo impulsor, RL es la resistencia de carga, RS es la resistencia de muestreo, SG35 24 es el controlador de modulación de ancho de pulso, L1, E2, E3 y E4 son elementos de almacenamiento de energía y RW proporciona el Tensión de referencia Uref. La figura utiliza el principio de funcionamiento de la fuente de corriente constante de conmutación de la fuente de alimentación conmutada: reducir la pérdida de conducción y la pérdida de conmutación del dispositivo de conmutación es la clave para mejorar la eficiencia del circuito. Por esta razón, el dispositivo selecciona un transistor de conmutación y un diodo Schottky de rueda libre con una pequeña caída de tensión de saturación y buenas características de frecuencia.
Varios diseños de módulos de circuito de fuente de corriente constante
Se enrolla una bobina adicional alrededor del núcleo magnético de la bobina de estrangulación L1 y se utiliza retroalimentación electromagnética para reducir la caída de voltaje de saturación de la conmutación. transistor y razonable El diseño estructural permite controlar eficazmente los parámetros de distribución del circuito. Cuando el voltaje de la fuente de alimentación disminuye o la resistencia de carga RL disminuye, el voltaje en la resistencia de muestreo RS también disminuirá y el ciclo de trabajo de la salida de onda cuadrada por los pines 12 y 13 de SG3524 aumentará, lo que prolongará el tiempo de conducción de BG1. , provocando que la tensión U0 vuelva a su valor estable original. Después de apagar BG1, los componentes de almacenamiento de energía L1, E2, E3 y E4 garantizan que el voltaje en la carga permanezca sin cambios. Cuando el voltaje de la fuente de alimentación de entrada aumenta o el valor de resistencia de carga aumenta, lo que hace que U0 aumente, el principio es el mismo que antes. El circuito utiliza el sistema de retroalimentación de circuito cerrado para reducir U0 al valor estable original, logrando así el propósito de. estabilizando la corriente de carga IL.
Una fuente de corriente constante conmutada compuesta por un regulador de voltaje integrado
La estructura del circuito de una fuente de corriente constante conmutada compuesta por un regulador de voltaje integrado se muestra en la figura. MC7805 es un regulador de voltaje integrado fijo de tres terminales, RL es la resistencia de carga y RW es la resistencia ajustable. Principio de funcionamiento: el regulador de voltaje integrado fijo funciona en estado suspendido y se conecta un potenciómetro RW entre el terminal de salida 2 y el terminal macho 3 para formar una fuente de corriente constante fija. Ajustar RW puede cambiar el tamaño de la corriente. La corriente de salida es: IL=(Uout/RW) Iq donde Iq es la corriente de reposo del MC7805, que es inferior a 10 m A. Cuando RW es pequeño, es decir, la corriente de salida es grande, se puede ignorar Iq. Cuando la resistencia de carga RL cambia, el MC7805 cambia su propia diferencia de voltaje para mantener la corriente a través de la carga sin cambios.
Varios diseños de módulos de circuito de fuente de corriente constante
Determinación de RW: El valor de RW se puede determinar mediante RW=Uout/IL. Dado que Uout=5 V e IL=0,5~2A, el rango de valores determinado es 2,5~10Ω. Determinación del voltaje de salida y rango de variación de carga: Según los requisitos de diseño, el voltaje de salida U0=10V en este ejemplo. Dado que la corriente de salida de la fuente de corriente constante es ajustable de 0,5 a 2 A, el rango de variación de carga correspondiente es de 5 a 20 Ω. Las fuentes de corriente constante mencionadas anteriormente tienen estructuras simples, alta confiabilidad y fácil ajuste, y se han aplicado en investigaciones científicas. Entre ellos, la fuente de corriente constante lineal es adecuada para la descarga de corriente constante de la batería, la fuente de corriente constante conmutada es adecuada para la carga de corriente constante de la batería y la fuente de corriente constante compuesta por un regulador de voltaje integrado es adecuada para la medición de resistencia. , etc.
Diseño de circuito de fuente de corriente constante controlado por voltaje
Diseño de circuito de fuente de corriente constante controlado por voltaje La fuente de corriente constante controlada por voltaje es una parte importante del sistema. Su función es utilizar. voltaje para controlar los cambios de corriente, debido a que el sistema tiene requisitos relativamente altos para el tamaño y la precisión de la corriente de salida, es particularmente importante seleccionar un circuito de fuente de corriente constante controlado por voltaje. Se utiliza el siguiente circuito: El esquema del circuito se muestra en la Figura 2.4.3. El circuito fuente de corriente constante consta de un amplificador operacional, un transistor de efecto de campo de alta potencia Q1, una resistencia de muestreo R2, una resistencia de carga RL, etc. 1. Diseño de hardware.
Varios diseños de módulos de circuito de fuente de corriente constante
El tubo de ajuste en el circuito utiliza un tubo de efecto de campo de alta potencia IRF640. El uso de transistores de efecto de campo facilita la realización del control lineal del voltaje de la corriente, lo que no solo puede cumplir con el requisito de que la corriente de salida alcance un máximo de 2 A, sino que también logra un mejor control del voltaje de la corriente aproximadamente lineal. Porque cuando el transistor de efecto de campo funciona en la región de saturación, la corriente de fuga Id es aproximadamente la corriente controlada por el voltaje Ugs. Es decir, cuando Ud es una constante, satisface: Id=f(Ugs) Mientras Ugs no cambie, Id no cambia. En este circuito, R2 es una resistencia de muestreo, enrollada con alambre de constante (la resistencia cambia poco con la temperatura) y la resistencia es de 0,35 ohmios. El amplificador operacional utiliza OP-07 como seguidor de voltaje, UI=Up=Un, y el transistor de efecto de campo Id=Is (la corriente de la puerta es relativamente pequeña y puede ignorarse), por lo que Io=Is= Un/R2= UI/ R2. Solo porque Io = UI/R2, el voltaje de entrada del circuito UI controla la corriente Io, es decir, Io no cambia con el cambio de RL, logrando así una corriente constante controlada por voltaje. Al mismo tiempo, se puede ver en los requisitos de diseño: dado que el voltaje de salida cambia en el rango U <= 10 V, Iomax = 2 A, se puede concluir que la resistencia de carga RLmax = 5 ohmios.
Diseño del circuito de alimentación
Este sistema tiene altos requisitos de suministro de energía. Al diseñar la fuente de alimentación, es necesario garantizar una alta estabilidad de la fuente de alimentación y garantizar que la fuente de alimentación pueda generar una corriente superior a 2 A. Por lo tanto, este sistema utiliza un triodo 1264 para ampliar la corriente y la eficiencia de la potencia. El suministro debe considerarse completamente al utilizar la fuente de alimentación. El circuito de alimentación es como se muestra en la figura. Este circuito de alimentación utiliza LM317 y LM337. Su voltaje de salida se ajusta continuamente a +15 V y -15 V para alimentar el circuito de hardware. amplificador operacional Sí, no es necesario ampliar la corriente; y el requisito de corriente de carga de la fuente de alimentación de +15 V no es inferior a 2 A, por lo que se utiliza un 1264 de tres niveles para ampliar la corriente. Además, LM7805 se utiliza para generar voltaje de +5 V para uso del microcontrolador Sungyang SPCE061A.