一、恒流源的基本原理

恒流源是一種電路元器件，它能夠提供一個穩(wěn)定的電流輸出。在電路中，當需要一個穩(wěn)定的電流時，就可以使用恒流源。與電壓源不同的是，恒流源的輸出電流是不受負載電阻的影響的。

恒流源通常由一個晶體管或場效應管組成。它的工作原理是通過控制晶體管或場效應管的電壓來維持輸出電流的穩(wěn)定。

二、恒流源內(nèi)阻無窮大的原因

在電路理論中，若電路中存在內(nèi)阻，則當電路輸出電流改變時，輸出電壓也會發(fā)生變化。然而，恒流源的輸出電流是無法改變的，因此為了保持輸出電流恒定，需要使其內(nèi)阻無窮大。

當內(nèi)阻趨近于無窮大時，即使負載電阻改變，輸出電流也不會改變。這就是為什么恒流源被稱為 "恒流" 的原因，因為其輸出電流是不受負載電阻影響的。

什么是恒流源?

恒流源是一種即使負載電阻發(fā)生變化和變化也能向負載提供恒定電流的電源。

換句話說，恒流源提供的電流是穩(wěn)定的，即使負載的電阻發(fā)生變化。

因此，恒流源是一個非常有價值的組件，因為即使電阻發(fā)生變化很大，它也可以提供穩(wěn)定的電流，當電路需要穩(wěn)定的電流供應而沒有波動時，就會使用它。

下圖表示來自恒流源的電流。

您可以看到，盡管電壓或電阻發(fā)生變化，但電流始終是恒定的。

恒流源如何工作?

恒流源是一種發(fā)電機，其內(nèi)部電阻與其供電的負載電阻相比非常高，因為它的內(nèi)阻很高，它可以為電阻值變化的負載提供恒定的電流，即使在很寬的范圍內(nèi)。

因此，恒流源遵循分流規(guī)則，由于它具有非常高的內(nèi)阻并且負載電阻要低得多，因此電流采用電阻最小的路徑，從(高內(nèi)阻)電流源流出并流入負載電阻，因為它的電阻要低得多。

如果您知道電流劃分，則電流會采用電阻最小的路徑，看下面的分流器電路：

請注意，如上所示，這個電流源如何從其中提供 40mA 的總電流。這 40mA 電流的大部分采用電阻最小的路徑，即 5KΩ 電阻器，而其他 10mA 電流通過較大的電阻，即 15KΩ。

現(xiàn)在讓我們增加兩個電阻之間的電阻差，使電流分流更加明顯。

現(xiàn)在一個電阻為 1KΩ，另一個電阻為 49KΩ，絕大多數(shù)電流通過 1KΩ 電阻，很少有電流通過 49KΩ，因為它是一個非常大的電阻。

現(xiàn)在讓我們再次增加阻力。下面的電流源表示具有無限內(nèi)阻的電流源。

因為電阻是無限大的，負載只有8Ω，大部分電流通過8Ω電阻，是電阻最小的路徑。同樣，電流總是走阻力最小的路徑。由于負載具有無限的內(nèi)阻，電流將始終尋求從負載逃逸到電阻較低的路徑。

這就是恒流源的工作原理。

恒流源電路

恒流源電路只是連接到其供電的負載的恒流源。

無論負載電阻是否變化，上述負載都將提供50mA的恒定電流。線性交流恒流源與開關(guān)型恒流源特點有何不同?

線性交流恒流源和開關(guān)型恒流源是電子電路中常見的兩種恒流源，它們在工作原理、穩(wěn)定性和適用范圍等方面存在著一些不同之處。

首先，從工作原理上看，線性交流恒流源和開關(guān)型恒流源的實現(xiàn)方式不同。

線性交流恒流源采用電阻和電感元件來穩(wěn)定輸出電流。其基本原理是根據(jù)歐姆定律和基爾霍夫電壓定律，通過電阻將電流和電壓進行相互轉(zhuǎn)換，同時通過電感元件濾除交流信號，從而輸出穩(wěn)定的恒流信號。相比較而言，線性交流恒流源電路結(jié)構(gòu)較為簡單，但穩(wěn)定性能較差。

開關(guān)型恒流源則采用MOS場效應管、BJT三極管或IGBT等開關(guān)器件來穩(wěn)定輸出電流?；驹硎峭ㄟ^開關(guān)器件將輸入電壓周期性地切換，使得在每個周期內(nèi)輸出電流保持恒定。開關(guān)型恒流源由于采用了開關(guān)控制技術(shù)，無論是控制精度還是動態(tài)響應速度都較線性交流恒流源更高。

其次，從穩(wěn)定性上看，線性交流恒流源的穩(wěn)定性相對較差，而開關(guān)型恒流源的穩(wěn)定性較好。

線性交流恒流源的穩(wěn)定性主要受到電阻和電感元件的影響。因為電阻元件和電感元件的阻值和感值會隨著溫度、濕度等環(huán)境因素的變化而變化，從而導致輸出電流的穩(wěn)定性受到影響。此外，由于線性交流恒流源沒有進行開關(guān)操作，無法在瞬態(tài)過程中具有快速響應能力，使得在某些特殊情況下，輸出電流波動較大。

而開關(guān)型恒流源通過快速的開關(guān)動作來控制輸出電流，具有較好的穩(wěn)定性能。通過開關(guān)器件的控制，可以實現(xiàn)高精度的電流輸出，而且可以快速響應輸入信號的變化。此外，開關(guān)型恒流源還可以通過反饋調(diào)節(jié)電路實現(xiàn)更好的穩(wěn)定性，保護開關(guān)器件免受過流、過壓等故障影響。

最后，從適用范圍上看，線性交流恒流源和開關(guān)型恒流源各有其優(yōu)勢和局限。

線性交流恒流源由于其電路結(jié)構(gòu)簡單，適用于一些對電流穩(wěn)定性要求不高的應用場合。比如電子鼻、溫度傳感器等。

開關(guān)型恒流源適用于對電流穩(wěn)定性要求較高的場合。由于開關(guān)型恒流源可以實現(xiàn)高精度、高穩(wěn)定性的電流輸出，因此被廣泛應用于LED照明、電動車充電、電池充電、電子設(shè)備測試等領(lǐng)域。

綜上所述，線性交流恒流源和開關(guān)型恒流源在工作原理、穩(wěn)定性和適用范圍等方面存在一些不同之處。了解這些差異可以幫助我們選擇適合的恒流源，以滿足不同應用場景的需求。