一个简单的高压恒流源电路

2024-02-25

所介绍的电路提供了一个可调恒流源,能够达到60mA,工作电压高达350V。

电路描述

一个简单的高压恒流源电路 (https://ic.work/) 电源管理 第1张

输入级由电阻 R1 和齐纳二极管 ZD1 组成,向稳压器 (A 7805) 提供 8V 电压,保持该电压相对于其基准线。

该电压电平可确保稳压器运行时有足够的功率,同时最大限度地减少过度耗散。

7805 调节器的功能

该稳压器的目标是保持其输出端和公共端子之间的 5V 电位差,这也适用于晶体管 Q1 的基极-发射极环路。

Q1配置为达林顿器件,激活时基极-发射极电压约为1.5V。

如果连接到电路输出端的负载导致集电极电流上升,则电阻R2和RV1两端产生的电压也会增加。

因此,晶体管发射极的电压相对于 7805 的公共端子而上升。

在晶体管的导通状态下,其基极电压被迫增加。

由于 7805 稳压器在其输出端和公共端子之间保持恒定的 5V,因此 R3 两端的压降将降低,从而降低基极电流。

这种减少抵消了集电极电流的初始浪涌。

当集电极电流试图降低时,类似的机制也会发挥作用。

上述工作使电路表现得像高压恒流源。

可调电流特性

为了便于电流调节,内置了可变电阻器 RV1,而固定电阻器 R2 则用于限制最大可用电流。

为了处理功耗问题,建议将可变电阻器使用3W绕线型。

达林顿晶体管的功能

采用达林顿晶体管源于其更高的增益,从而实现更一致的电流。

此配置中使用的特定晶体管在 25°C 时具有 400V 和 150W 的额定值,可确保在其规定范围内安全运行。

尽管如此,当电流需求超过几毫安时,建议为达林顿晶体管配备散热器,以减轻潜在的温度相关问题。

如果需要,可以对电路值进行调整,以适应不同的电压和电流要求,前提是不超过元件额定值。

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