電路解析:LM117組成的恆流源電路

這是一種比較常用的簡易恆流源電路,該原理是使用線性可調穩壓器原理設計出來的,下圖使用的是LM117,當然也可以使用LM217、LM317、LM337K、LM338K等替換。

電路解析:LM117組成的恆流源電路

LM117的輸出電壓範圍是1.2V至37V,最大輸出電流為1.5A,內部具有過載保護和安全保護等功能而且線性調整率和負載調整率比LM7805等固定輸出三端穩壓器好一些;輸出端與調整端之間為1.25V的基準電壓,即3腳和1腳之間的壓差固定為1.25V,該恆流源的設計就是基於這一特點進行設計的。

電路解析:LM117組成的恆流源電路

熟悉LM117等可調三端穩壓器的小夥伴可知,調整腳ADJ的內阻很大, ADJ調整腳的輸出電流大約為50μA,可以忽略不計,可以將它似為開路,R1的電流為1.25V/R1,那麼負載電流則與該電流相等。假設R1為125Ω,那麼負載電流為1.25V/R1=100mA,,負載電流不會因為負載的變化而變化。

注意事項:

(1)LM117的輸出電流最大為1.5A,建議使用時最大電流不要超過1A;

(2)具體設計時,需計算LM117正常工作時的最大自身功耗,確保散熱的要求,即使加散熱功率也不應過大,最好不要超過20W;

(3)三端穩壓器的輸入電壓必須比輸出至少高出2V,否則無法正常穩壓,雖然是恆流源,但是必須根據實際負載的情況選擇合適的電壓,若是電阻負載,則根據VOUT=(RL/R1+1)x 1.25,計算輸出電壓範圍,比如R1為100Ω,負載的電阻範圍為1K~2K之間,那麼輸出電壓範圍為13.75V~26.25V,因此,LM117的輸入電壓必須高於28.25V,否則當負載電阻較大時無法恆流;若負載為給12V的電池充電,那麼充滿電壓約為12V電池的1.2倍電壓,即14.4V,則LM117最高輸出應為14.4+1.25大約為15.7V,因此,LM117的輸入電壓必須高於17.7V,選擇18V即可,電壓太高壓降大,損耗大。

(4)若想改變輸出電流,只需改變基準電阻R1的大小即可,選擇電阻時,還需考慮電阻的功率,根據公式P=U^2/R進行計算,U為1.25V。


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