Прост генератор на постоянен ток с транзистор

Много от нас, които са работили с аналогови схеми, често са срещали термините източник на напрежение и източник на ток при проектиране на схема. Въпреки че всичко, което осигурява постоянно напрежение като обикновен 5V USB изход или 12V адаптер, може да се разглежда като източник на напрежение, терминът източник на ток винаги изглежда остава загадка. И много схеми, особено тази, включваща Op-Amp или превключващи схеми, ще изискват от вас да използвате постоянен източник на ток, за да накарате дизайна да работи. И така, какво се разбира под текущ източник? Как ще работи и защо е необходимо?

В този урок ще намерим отговори на тези въпроси и също така ще изградим и тестваме проста верига с постоянен ток, използваща транзистор. Схемата, използвана в този урок, ще може да достави постоянен ток от 100 mA към натоварването ви, но можете да го модифицирате с помощта на потенциометър според вашите проектни изисквания. Интересно нали! Така че нека да започнем.

Какво е източник на постоянен ток (CC)?

Обикновено, когато захранващ блок кара товар не може да има две възможни режими на работа, един е с постоянно напрежение (CV) режим на работа, а другият с постоянен ток (CC) режим на работа.

В режим CV захранването прави изходното напрежение постоянно и променя изходния ток според изискванията на съпротивлението на товара. Най-добрият пример ще бъде вашият 5V USB порт, където изходното напрежение е фиксирано на 5V, но в зависимост от натоварването токът ще варира. Ако свържете малък светодиод, той ще изтече по-малко ток и ако свържете по-голям, той ще изтегли повече ток, но напрежението на светодиода винаги ще бъде 5V.

В режим CC идеалното захранване с източник на ток прави изходния ток постоянен и променя изходното напрежение според изискванията на съпротивлението на натоварване. Пример за това ще бъде 12V зарядно устройство в режим CC, където токът на зареждане ще бъде фиксиран от напрежението ще варира. В случай, че батерията ви е 10,5V, ако я свържете към зарядно устройство за батерия 1А 12V, изходният ви ток от зарядното устройство винаги ще бъде 1А, но изходното напрежение ще варира, за да поддържа този заряден ток 1А. Така че тук се изискват постоянни токови вериги, друг пример може да бъде постоянен токов светодиоден драйвер, където токът, въпреки че LED трябва да бъде постоянен.

Прост източник на постоянен ток от 100 mA с транзистор

В този проект ще изградим прост генератор на постоянен ток на транзистор, използващ само 4 компонента. Това е много евтина схема, която може да осигури 100 mA постоянен източник на ток, използвайки 5V захранване. Той също така ще има потенциометър за управление на текущия изход от 1 до 100mA диапазон. Той ще осигури постоянен ток, дори ако има промени в съпротивлението на натоварване. Това ще бъде полезно да се използва, когато веригата се нуждае от стабилно подаване на ток без колебания. По-рано сме изградили и друг тип верига за източник на ток, наречена верига за токова помпа Howland, и верига за текущо огледало, можете също да ги разгледате, ако се интересувате. Сега нека разгледаме материалите, необходими за този проект.

Необходими материали:

1. TL431
2. BC547
3. 2k резистор 1%
4. 10k променлив резистор
5. 22R 1% резистор
6. 5V DC адаптер или PSU устройство.
7. Различен вид устойчивост на натоварване според изискванията.
8. Макет и кабели
9. Мултиметър за тестване.

Както е посочено в горната спецификация, веригата се състои само от два активни компонента, TL431 и BC547. TL431 е шунтов регулатор, който използва еталонно напрежение 2.5V. Той поддържа 1-100mA катоден ток за шунтиращи операции. Пакетът на този компонент е същият като общия транзистор през отвор. Другите компоненти са пасивни компоненти. Резисторите трябва да имат толеранс от 1% за точния изход.

Диаграма на постоянния ток:

Схемата на схемата за източник на постоянен ток с помощта на транзисторен проект е показана по-долу.

Горната схема е изцяло свързана в 5V линия. Изходният товар трябва да бъде свързан между изхода и GND връзката. В горната схема BC547 работи като проходен транзистор,