Enkel generator med konstant ström med hjälp av transistor

Många av oss som har arbetat med analoga kretsar skulle ofta ha stött på termerna spänningskälla och strömkälla i en kretsdesign. Medan allt som ger en konstant spänning som en enkel 5V USB-utgång eller en 12V-adapter kan betraktas som en spänningskälla, verkar termen strömkälla alltid förbli ett mysterium. Och många kretsar, särskilt den som involverar Op-Amp eller omkopplingskretsar, kräver att du använder en konstant strömkälla för att få designen att fungera. Så vad menas med nuvarande källa? Hur kommer det att fungera och varför behövs det?

I den här handledningen hittar vi svar på dessa frågor och vi kommer också att bygga och testa en enkel konstantströmskällkrets med hjälp av transistor. Kretsen som används i denna handledning kommer att kunna leverera en konstant ström på 100 mA till din belastning men du kan ändra den med en potentiometer enligt dina designkrav. Intressant rätt! Så låt oss komma igång.

Vad är källa för konstant ström (CC)?

Normalt när en strömförsörjningsenhet driver en belastning kan det finnas två möjliga driftsätt, det ena är med konstant spännings (CV) driftsätt och det andra med konstant ström (CC) -läge.

I CV-läge gör strömförsörjningen utspänningen konstant och ändrar utströmmen enligt lastmotståndet. Det bästa exemplet är din 5V USB-port, där utspänningen är fixerad till 5V men baserat på belastningen kommer strömmen att variera. Om du ansluter en liten ledning drar den mindre ström och om du ansluter en större kommer den att dra mer ström men spänningen över lysdioden kommer alltid att vara 5V.

I CC-läge gör en idealisk strömförsörjning utgångsströmmen konstant och varierar utspänningen enligt lastmotståndet. Ett exempel på detta kommer att vara 12V batteriladdare i CC-läge där laddningsströmmen kommer att fixeras med spänning varieras. Om ditt batteri är 10,5V om du ansluter det till en 1A 12V batteriladdare, kommer din utström från laddaren alltid att vara 1A men utspänningen varieras för att bibehålla denna 1A laddningsström. Så det är här konstantströmskretsar krävs, andra exempel kan vara konstantström LED-drivkrets där ström men en lysdiod måste vara konstant.

Enkel 100mA konstant strömkälla med hjälp av Transistor

I detta projekt kommer vi att bygga en enkel generator med konstant strömkälla med endast fyra komponenter. Det är en mycket billig krets som kan ge 100mA konstant strömkälla med en 5V strömförsörjning. Det kommer också att ha en potentiometer för att styra strömutgången från 1 till 100 mA. Det kommer att ge en stadig ström även om det finns förändringar i belastningsmotståndet. Detta kommer att vara användbart att använda när en krets behöver konstant strömförsörjning utan fluktuationer. Tidigare har vi också byggt en annan typ av strömkällkrets som kallas Howland Current Pump Circuit, och Current Mirror-kretsen kan du också titta på dem om du är intresserad. Låt oss nu titta på det material som krävs för detta projekt.

Material som krävs:

1. TL431
2. BC547
3. 2k motstånd 1%
4. 10k variabelt motstånd
5. 22R 1% motstånd
6. En 5V likströmsadapter eller PSU-enhet.
7. Olika slags belastningsmotstånd enligt behov.
8. En brädbräda och ansluta ledningar
9. Multimeter för testning.

Som anges i ovanstående BOM består kretsen av endast två aktiva komponenter, TL431 och BC547. TL431 är en shuntregulator som använder en 2,5V spänningsreferens. Den stöder 1-100mA katodström för shuntrelaterade operationer. Förpackningen med denna komponent är densamma som den generiska genomgående hålstransistorn. Andra komponenter är passiva komponenter. Motstånd måste ha en tolerans på 1% för den exakta effekten.

Strömdiagram för konstant strömkälla:

Kretsschemat för konstant strömkälla med hjälp av transistorprojekt visas nedan.

Ovanstående krets är helt ansluten i en 5V lin. Utgångsbelastningen måste anslutas mellan utgången och GND-anslutningen. I ovanstående schemat fungerar BC547 som en passeringstransistor,