Enkel konstantstrømgenerator ved hjelp av transistor

Mange av oss som har jobbet med analoge kretser, hadde ofte kommet over begrepene spenningskilde og strømkilde i en kretsdesign. Mens alt som gir en konstant spenning som en enkel 5V USB-utgang eller en 12V adapter kan betraktes som en spenningskilde, synes begrepet strømkilde alltid å forbli et mysterium. Og mange kretser, spesielt den som involverer Op-Amp eller bytte kretser, vil kreve at du bruker en konstant strømkilde for å få designet til å fungere. Så hva menes med nåværende kilde? Hvordan vil det fungere og hvorfor er det nødvendig?

I denne opplæringen finner vi svar på disse spørsmålene, og vi vil også bygge og teste en enkel konstantstrømskildekrets med transistor. Kretsen som brukes i denne opplæringen, vil være i stand til å levere en konstant strøm på 100 mA til belastningen, men du kan endre den ved hjelp av et potensiometer i henhold til designkravene dine. Interessant rett! Så la oss komme i gang.

Hva er konstant strømkilde (CC)?

Normalt når en strømforsyningsenhet kjører en belastning, kan det være to mulige driftsmåter, den ene er ved konstant spenningsmodus (CV) og den andre ved konstantstrøm (CC) -modus.

I CV-modus gjør strømforsyningen utgangsspenningen konstant og endrer utgangsstrømmen som kreves av lastmotstanden. Det beste eksemplet vil være din 5V USB-port, der utgangsspenningen er fast på 5V, men basert på belastningen vil strømmen variere. Hvis du kobler til en liten ledning, vil den trekke mindre strøm, og hvis du kobler til en større, vil den trekke mer strøm, men spenningen over LED-en vil alltid være 5V.

I CC-modus gjør en ideell strømkilde strømforsyningen konstant og varierer utgangsspenningen som kreves av lastmotstanden. Et eksempel på dette vil være 12V batterilader i CC-modus der ladestrømmen vil bli løst av spenning vil bli variert. Hvis batteriet ditt er 10,5V hvis du kobler det til en 1A 12V batterilader, vil utgangsstrømmen fra laderen alltid være 1A, men utgangsspenningen vil bli variert for å opprettholde denne 1A ladestrømmen. Så det er her konstantstrømkretser kreves, annet eksempel kan være konstantstrøm LED-driverkrets der strøm, selv om en LED må være konstant.

Enkel 100mA konstant strømkilde ved hjelp av transistor

I dette prosjektet vil vi bygge en enkel transistor konstant strømkildegenerator som bare bruker 4 komponenter. Det er en veldig billig krets som kan gi 100mA konstant strømkilde ved hjelp av en 5V strømforsyning. Det vil også ha et potensiometer for å kontrollere strømutgangen fra 1 til 100mA rekkevidde. Det vil gi en jevn strøm selv om det er endringer i lastmotstand. Dette vil være nyttig å bruke når en krets trenger jevn strømforsyning uten svingninger. Tidligere har vi også bygget en annen type strømkildekrets som kalles Howland Current Pump Circuit, og Current Mirror-kretsen. Du kan også ta en titt på dem hvis du er interessert. La oss nå se på materialene som kreves for dette prosjektet.

Nødvendige materialer:

1. TL431
2. BC547
3. 2k motstand 1%
4. 10k variabel motstand
5. 22R 1% motstand
6. En 5V DC-adapter eller PSU-enhet.
7. Ulike typer lastmotstand etter behov.
8. Et brødbrett og koble ledninger
9. Multimeter for testing.

Som nevnt i BOM ovenfor, består kretsen av bare to aktive komponenter, TL431 og BC547. TL431 er en shuntregulator som bruker en 2,5V spenningsreferanse. Den støtter 1-100mA katodestrøm for shuntrelaterte operasjoner. Pakken til denne komponenten er den samme som den generiske gjennomgående hullstransistoren. Andre komponenter er passive komponenter. Motstander må være i 1% toleranse for å få nøyaktig utgang.

Kretsdiagram for konstant strømkilde:

Kretsskjemaet for konstant strømkilde ved bruk av transistorprosjekt er vist nedenfor.

Ovennevnte krets er helt koblet til i en 5V lin. Utgangsbelastningen må kobles mellom utgangen og GND-tilkoblingen. I skjemaet ovenfor fungerer BC547 som en pass-transistor,