程控电流源无需电源支持

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程控电流源无需电源支持 [复制链接]

工程实验室通常都配有各种电源设备、伏特计、函数信号发生器和示波器。 然而，许多这样的工程实验室却缺少电流源。这令人感到非常遗憾，因为电流源有助于生成I-V（电流对电压）曲线，它能对电池进行充放电操作，对电源设备预加负荷，并可实现许多其他的应用。

　　图1中的电路就是一种电流源，其构造简单，使用方便，并且成本低廉。它由BCD（二 -- 十进制）开关的三个分段、一个三端可调校的调压器、少数允许误差为1%的电阻器和由美国国家半导体公司出产的LM317型三端可调校的调压器组成。所有美国国家半导体公司出产的新型调压器（LM317型以后的调压器）都具有低压差的特点，而该特点并不适合于该项应用。开关将其四个输出设备连接到一个公共端，而该公共端是以开关的数字设定为基础的。

　　该电路的运行步骤如下：假设图1中的红色终端与5V电源相连，而黑色终端连接至电源地。假设中间数位（从10 mA到90mA）的值设为2，而另两个数位均设为0。BCD开关通过LM317的输出设备与62Ω的电阻器相连，以调整引线。LM317迫使1.25V的电压通过62Ω的电阻器，使得20 mA 的电流通过该电阻器从输出引线到达电流源的黑色终端。如果输入电压保持在3V~40 V之间，则电路也应维持这种调整。

　　若想构建该种电流源，需要使用为LM317所设的散热器或者是将电路嵌入压铸的铝壳中，用以充当散热器。利用导热隔离盘和轴肩垫圈将LM317和散热器隔离。可以从基准阻值（1.24kΩ）开始逐步确定电阻器的阻值。然后，仅仅通过并联值就可确定后续电阻器的值。例如，两个并联的1.24Ω电阻器可以产生620Ω电阻，而四个并联的1.24kΩ电阻器则可产生310Ω电阻，以此类推。将此法应用于1/4W的电阻器能够确保在最高电流时电阻器不会过热。例如，8个12.4Ω, 1/4W的电阻器可以产生1.55Ω的电阻，且在达到2W峰值时只消耗1W的热量。

　　该电路的性能可以达到大约2%的精度。可以通过手动选择电阻器获取更高的精度。低电流的输出阻抗大于1MΩ，但是当电流达到200mA时，该阻抗会降至250kΩ。