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这个电路存在问题吗

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hanzhenwei|  楼主 | 2011-3-20 21:10 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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)

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沙发
PowerAnts| | 2011-3-20 21:40 | 只看该作者
图, 正确, 工作饱和区, 正确. 100分

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板凳
hanzhenwei|  楼主 | 2011-3-20 21:46 | 只看该作者
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。

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地板
PowerAnts| | 2011-3-20 21:47 | 只看该作者
防真的东西,俺说不清楚,也许是器件模型的问题

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5
mmax| | 2011-3-20 22:41 | 只看该作者
呵呵,说错了,是R2

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vbcity| | 2011-3-20 23:03 | 只看该作者
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。

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7
haibushuo| | 2011-3-21 09:33 | 只看该作者
1,这个电路是限流,而不是恒流
2,MOS管工作在可变电阻区

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8
PowerAnts| | 2011-3-21 09:49 | 只看该作者
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)

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9
haibushuo| | 2011-3-21 09:57 | 只看该作者
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

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joyme| | 2011-3-21 10:19 | 只看该作者
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

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11
maychang| | 2011-3-21 10:40 | 只看该作者
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。

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12
maychang| | 2011-3-21 10:41 | 只看该作者
8楼的计算完全正确。

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13
小逻辑| | 2011-3-21 14:54 | 只看该作者
首先问一下哪位有TL431的器件数据资料

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14
maychang| | 2011-3-21 14:56 | 只看该作者
15楼:
http://www.datasheetcatalog.com下载。

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15
小逻辑| | 2011-3-21 15:31 | 只看该作者
(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。

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vbcity| | 2011-3-21 15:59 | 只看该作者
(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。

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小逻辑| | 2011-3-21 16:23 | 只看该作者
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?

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18
vbcity| | 2011-3-21 16:35 | 只看该作者
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。

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19
小逻辑| | 2011-3-21 16:41 | 只看该作者
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?

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20
vbcity| | 2011-3-21 16:56 | 只看该作者
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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