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常見恒流電路有哪些

常見的恒流電路設計可根據核心器件和工作原理分為以下幾類，并結合實際應用場景提供差異化方案：

一、基于分立器件的恒流電路

1. 三極管恒流源

– 基本原理：利用三極管基極-發射極電壓（Vbe≈0.6-0.7V）的穩定性，通過固定電阻設定電流。例如：

? 兩晶體管互鎖電路：由兩個同型號三極管構成，電流公式為 ( I_o = V_{be}/R_1 ) 。

? 改進型三極管恒流：通過引入負反饋電阻（如Re）提高溫度穩定性，適用于低精度場景 。

2. 穩壓二極管恒流源

– 利用穩壓管的穩定電壓特性，結合三極管或電阻網絡實現恒流。例如：

? 穩壓管+三極管：電流公式為 ( I_o = (V_z - V_{be})/R )，成本低但溫漂明顯 。

? 二極管串聯型：通過多級二極管壓降提供基準電壓，適合低功耗需求 。

3. 恒流二極管恒流源

–  無需外圍控制電路：僅需串聯在負載回路中即可實現恒流（對比傳統方案需運放+MOSFET+反饋電阻）

? 例如在LED燈帶中直接串聯CRD即可避免電流波動導致的亮度不均

? 批次一致性差異：同一型號CRD的恒流值偏差可達±15%（高端型號±5%），而數字控制方案可校準至±1%。

二、集成運放恒流源

1. 運放+三極管/MOSFET

– 利用運放虛短特性，通過反饋電阻精確控制電流。例如：

? 電壓跟隨器型：( I_o = V_{in}/R )，精度可達±1% [2][9]。

? MOSFET擴流型：采用壓控器件減少基極電流誤差，適合大電流場景 。

2. 差分放大結構

– 通過運放與電阻網絡構成比例式恒流，支持雙向電流輸出，例如：

? 電流串聯負反饋電路：輸出電流與輸入電壓成線性關系，可調范圍寬 。

三、基于穩壓器件的恒流方案

1. 三端穩壓器（如LM317）

– 利用穩壓芯片的固定輸出電壓特性，公式為 ( I_o = V_{ref}/R )，例如：

? LM317LZ：典型應用為15mA恒流驅動光耦，適應寬電壓輸入 。

2. TL431基準源

– 通過TL431的2.5V基準電壓實現，例如：

? 單TL431恒流：( I_o = 2.5V/(R_1 R_2) )，需注意空載限制 [5][15]。

? 改進型：加入運放隔離，提升精度和負載適應性。

四、集成化恒流電路

1. 鏡像/比例恒流源

– 基于BJT或MOSFET的對稱結構，例如：

? 鏡像恒流源：輸出電流與基準電流成鏡像關系，結構簡單但精度受限 [3][4]。

? 微變恒流源：通過小阻值電阻實現微小電流輸出 。

2. 多路恒流源

– 在比例恒流源基礎上擴展多路輸出，適用于多級放大電路供電 。

3. 數控恒流源

– 結合DAC和數字控制器，實現高精度可編程電流輸出，適用于自動化測試 。

五、特殊場景應用方案

1. LED驅動恒流

– 采用專用IC（如HX318）或分立方案，注重效率和散熱設計 。

2. 高壓/寬壓輸入恒流

– 使用隔離DC-DC模塊，支持2:1或4:1寬壓輸入，配合EMC優化設計 。

選型建議：

? 低成本場景：優先選擇三極管或穩壓二極管方案。

? 高精度需求：推薦運放+MOSFET或集成穩壓芯片方案（如HX301-1AXX)。

? 工業級應用：考慮寬壓隔離模塊或數控方案。