这个电路存在问题吗

登录 · 发表于 2011-3-20 21:10

是个恒流源电路，资料上说负载处可得到9.99A大电流。
我按照此图仿真了下，负载处接电流表，得到9.99A电流。
但是负载处我增加一个非常小的电阻，比如1欧姆或者更小，电流就不是9.99A了，好像直接变为接近于0，（我有点忘记了）
我把mos管换别的型号，负载处只接电流表，得到3A的电流。

顺便再问下，这种利用mos管的恒流源电路，还有运放+mos管的电路，
作为恒流源工作的时候，mos管是工作饱和区是吧（可变电阻区，饱和区，截止区）

发表于 2011-3-20 21:40

图, 正确, 工作饱和区, 正确. 100分

发表于 2011-3-20 21:46

呵呵，100分啊

那为什么我加电阻后，电流不是9.99A了呢，从图中看，理论上应该是9.99A吧。

发表于 2011-3-20 21:47

防真的东西,俺说不清楚,也许是器件模型的问题

发表于 2011-3-20 22:41

呵呵，说错了，是R2

发表于 2011-3-20 23:03

5楼说的，应该是R2。不过TL431的最小电流在1mA左右，再大电流的时候可以适当减小R2。
电路的工作原理：
通过控制Gate上的电压，使得流过Rload的电流=2.5/(R1//R2)。

显然这个Rload也是有范围的，也就是Rload * Iload + Vds + 2.5 = 15V.
Rload * Iload +Vds =12.5V。
一般情况下，Vds = Id * Rds(on)
所以有Rload*Iload = 12.5-Iload*Rds(on)
2N6756的Rds(on) 最小是0.25欧姆，
所以上面的式子就是Rload * Iload = 12.5 - Iload * 0.25
Rload = 12.5/ Iload - 0.25

如果你取Iload = 10A ， Rload = 1欧姆，如果你这个时候的电阻值大于1欧姆的话，这一系列的式子就不成立了，要想维持式子成立的话，只能减小电流。

PS：仿真的话，只要模型正确，实际的电路如果不是分布参数占据比较大的因素的话，仿真就是和实际的是一模一样的。

发表于 2011-3-21 09:33

1，这个电路是限流，而不是恒流
2，MOS管工作在可变电阻区

发表于 2011-3-21 09:49

楼上全错
V+变化，Io不变，谓之恒流；
MOS工作在可变电阻区的话，ID将随Vds变化而变化，这里不变，因此处于恒流区（即饱和区）

发表于 2011-3-21 09:57

楼上全错
V+变化，Io不变，谓之恒流；
MOS工作在可变电阻区的话，ID将随Vds变化而变化，这里不变，因此处于恒流区（即饱和区）
PowerAnts 发表于 2011-3-21 09:49

我是这样看的
负载电流小时，流经R1//R2的电流小，TL431未达到开启电压2.5V
这样的话，MOS管的G极为高电平，MOS导通，此时MOS管不是在可变电阻区吗？
当负载变小时，负载电流增大，当R1//R2的电压达到2.5V时，TL431导通
将MOS管的G极拉低到低电平，MOS管关断

发表于 2011-3-21 10:19

所谓恒流也跟负载有关，没有一个恒流能做到对任意负载恒流

比如这个电路，当负载轻了，即负载电阻大了，电流必然会小于理论的10A，e.g.负载电阻为2欧姆时，电流必然会降到5A左右，如果还维持10A，负载上电压就得20V，而这个电路没有升压功能，所以当负载轻了，此电路就失去了恒流的功能了。

同样负载重，在1欧姆以下，为了维持电路恒流，MOS将进入非饱和区，如负载为0.5欧姆时，负载压降只有5V左右，其他的电压只能降在MOS的DS上，即MOS将退出饱和区

发表于 2011-3-21 10:40

12楼：
对恒流源，负载的轻和重，与恒压源是相反的。
对恒流源，负载短路时最轻。

发表于 2011-3-21 10:41

8楼的计算完全正确。

发表于 2011-3-21 14:54

首先问一下哪位有TL431的器件数据资料

发表于 2011-3-21 14:56

15楼：
到http://www.datasheetcatalog.com下载。

发表于 2011-3-21 15:31

（1）想请问一下这个东西REF端有电流流入没？  看他接成恒压电路时，它用REF 和ANODE端接的电阻R引入负反馈，总是把REF卡在2.5V,负极和正极间电压U增加时,限制R上电流为2.5/R,那由于增加U而引起的电流增加量是不是由向REF端分走了？
   可LZ的恒流时进行的计算貌似又没有考虑向REF端的分流，这到底是为什么呢？
（2）还有就是由431负极流入的电流决定于哪个因素？从负极流入的电流是不是等量的从正极流出，而不会有分量从REF端流出？
（3) 资料上要求的从负极流入的电流必须是大于1毫安，如果没有达到这个必要条件又会出现什么状态呢？
   请指教啊，非常感谢。

发表于 2011-3-21 15:59

（1） uA级别的电流流入。可以忽略不计。
（2）取决于（REF脚的电压）和（比正端电压高2.5V 的这个电压）的差值。
是等量的从正极流出。
没有。REF是流入。
（3）如果小于1mA，TL431没法导通。仅此而已。

发表于 2011-3-21 16:23

谢谢楼上还有一个问题
LZ 的电路是如何调节栅极的电压呢？15V的直流电压加在R2和431正极上，栅极没有电流流入，那么只有通过调节流入431阴极的电流来调节栅极电压，如果不知道431负极到正极的电压UK以及流入负极的电流IK的关系，那又如何知道其具体调节过程呢？换句话说，怎么计算栅极电压？我是栅极电压=UK求不出,没得说NMOS是在饱和区还是在三极管区或在弱反转区？

发表于 2011-3-21 16:35

栅极电压 = 15V - I * R2
TL431扮演的是个电流调节器。通过调节流过TL431自身的电流控制栅极电压，进而控制加在负载上的电流。

发表于 2011-3-21 16:41

我想问的是你公式中的I是流入431负极的电流，这个电流怎么计算数值？你的公式中栅极电压未知，无从求出电流I啊？

发表于 2011-3-21 16:56

这个电流I 硬要算的话，需要知道MOSFET的Id vs VGs特性，而这个特性是个复杂的函数，但是是单调函数。
也就说知道 Id和Vds 就可以知道 Vgs。

知道Vgs，就可以得到流过431的电流大小。

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