Generator simplu de curent constant folosind tranzistorul

Mulți dintre noi care am lucrat cu circuite analogice ar fi întâlnit adesea termenii sursă de tensiune și sursă de curent într-un design de circuit. În timp ce orice lucru care oferă o tensiune constantă, cum ar fi o simplă ieșire USB de 5V sau un adaptor de 12V, poate fi considerat o sursă de tensiune, termenul de sursă de curent pare să rămână întotdeauna un mister. Și multe circuite, în special cel care implică Op-Amp sau circuite de comutare, ar necesita să utilizați o sursă de curent constantă pentru ca proiectarea să funcționeze. Deci, ce se înțelege prin sursă actuală? Cum va funcționa și de ce este nevoie?

În acest tutorial vom găsi răspunsuri la aceste întrebări și vom construi și testa un circuit simplu de sursă de curent constant folosind tranzistorul. Circuitul utilizat în acest tutorial va putea să furnizeze un curent constant de 100mA la sarcina dvs., dar îl puteți modifica folosind un potențiometru conform cerințelor dvs. de proiectare. Interesant drept! Deci sa începem.

Ce este sursa de curent constant (CC)?

În mod normal, când o unitate de alimentare alimentează o sarcină, pot exista două moduri de funcționare posibile, unul este prin modul de funcționare de tensiune constantă (CV), iar celălalt prin modul de curent constant (CC).

În modul CV, sursa de alimentare face tensiunea de ieșire constantă și modifică curentul de ieșire, după cum este necesar de rezistența la sarcină. Cel mai bun exemplu va fi portul USB 5V, unde tensiunea de ieșire este fixă ​​la 5V, dar pe baza sarcinii curentul va varia. Dacă conectați un led mic, acesta va atrage mai puțin curent și dacă conectați unul mai mare, acesta va atrage mai mult curent, dar tensiunea de pe LED va fi întotdeauna de 5V.

În modul CC, o sursă de alimentare ideală pentru curent face ca curentul de ieșire să fie constant și variază tensiunea de ieșire, după cum este cerut de rezistența la sarcină. Un exemplu pentru aceasta va fi încărcătorul de baterie de 12V în modul CC unde curentul de încărcare va fi fixat de tensiune va fi variat. În cazul în care bateria dvs. este de 10,5V, dacă o conectați la un încărcător de baterii de 1A 12V, curentul de ieșire de la încărcător va fi întotdeauna 1A, dar tensiunea de ieșire va fi variată pentru a menține acest curent de încărcare de 1A. Deci, acest lucru este în cazul în care circuitele de curent constant sunt necesare, de alt exemplu poate fi constantă de curent de circuit conducător auto cu LED - uri în cazul în care curent, deși un LED trebuie să fie constantă.

Sursă simplă de curent constant de 100mA folosind tranzistorul

În acest proiect, vom construi un generator de sursă de curent constant cu tranzistor simplu, folosind doar 4 componente. Este un circuit foarte ieftin care poate furniza o sursă de curent constant de 100mA utilizând o sursă de alimentare de 5V. De asemenea, va avea un potențiometru pentru a controla curentul de ieșire de la 1 la 100mA. Acesta va furniza un curent constant, chiar dacă există modificări ale rezistenței la sarcină. Acest lucru va fi util când un circuit are nevoie de curent constant, fără fluctuații. Anterior, am construit și un alt tip de circuit sursă de curent numit Circuitul pompei de curent Howland și circuitul oglinzii curente, de asemenea, le puteți arunca o privire dacă sunteți interesat. Acum, să analizăm materialele necesare pentru acest proiect.

Materiale necesare:

1. TL431
2. BC547
3. Rezistență 2k 1%
4. Rezistor variabil 10k
5. 22R 1% rezistor
6. Un adaptor de 5V DC sau o unitate PSU.
7. Diferite tipuri de rezistență la sarcină conform cerințelor.
8. O placă de prindere și conectați fire
9. Multimetru pentru testare.

După cum sa menționat în BOM de mai sus, circuitul este format din doar două componente active, TL431 și BC547. TL431 este un regulator de șunt care utilizează o referință de tensiune de 2,5V. Suportă 1-100mA de curent catodic pentru operațiuni legate de șunt. Pachetul acestei componente este același cu tranzistorul generic prin gaură. Alte componente sunt componente pasive. Rezistențele trebuie să aibă o toleranță de 1% pentru ieșirea exactă.

Diagrama circuitului sursei de curent constant:

Diagrama circuitului pentru sursa de curent constant folosind proiectul tranzistorului este prezentată mai jos.

Circuitul de mai sus este conectat în întregime într-o linie de 5V. Sarcina de ieșire trebuie conectată între ieșire și conexiunea GND. În schema de mai sus, BC547 funcționează ca un tranzistor de trecere,