- Co je zdroj konstantního proudu (CC)?
- Jednoduchý 100mA zdroj konstantního proudu pomocí tranzistoru
- Potřebné materiály:
- Schéma zapojení zdroje konstantního proudu:
Mnoho z nás, kteří jsme pracovali s analogovými obvody, by se při návrhu obvodu často setkali s pojmy zdroj napětí a proud. Zatímco cokoli, co poskytuje konstantní napětí, jako je jednoduchý 5V USB výstup nebo 12V adaptér, lze považovat za zdroj napětí, zdá se, že termínový zdroj proudu vždy zůstává záhadou. A mnoho obvodů, zejména těch, které zahrnují Op-Amp nebo spínací obvody, by vyžadovalo, abyste k provedení návrhu použili zdroj konstantního proudu. Co se tedy rozumí současným zdrojem? Jak to bude fungovat a proč je to potřeba?
V tomto tutoriálu najdeme odpovědi na tyto otázky a také vytvoříme a otestujeme jednoduchý obvod zdroje konstantního proudu pomocí tranzistoru. Obvod použitý v tomto tutoriálu bude schopen dodávat do vaší zátěže konstantní proud 100 mA, ale můžete jej upravit pomocí potenciometru podle vašich konstrukčních požadavků. Zajímavé právo! Pojďme tedy začít.
Co je zdroj konstantního proudu (CC)?
Normálně, když napájecí jednotka pohání zátěž, mohou existovat dva možné provozní režimy, jeden je v provozním režimu s konstantním napětím (CV) a druhý v provozním režimu s konstantním proudem (CC).
V režimu CV napájecí zdroj činí konstantní výstupní napětí a mění výstupní proud podle požadavku zátěžového odporu. Nejlepším příkladem bude váš 5V USB port, kde je výstupní napětí pevné na 5V, ale podle zátěže se bude proud lišit. Pokud připojíte malou led, bude odebírat méně proudu a pokud připojíte větší, bude odebírat více proudu, ale napětí na LED bude vždy 5V.
V režimu CC zajišťuje ideální zdroj proudu zdroj konstantního výstupního proudu a mění výstupní napětí podle požadavku zátěžového odporu. Příkladem toho bude 12V nabíječka baterií v režimu CC, kde bude nabíjecí proud fixován napětím, které se bude měnit. V případě, že je vaše baterie 10,5 V, pokud ji připojíte k 1A 12V nabíječce baterií, bude váš výstupní proud z nabíječky vždy 1A, ale výstupní napětí se bude měnit, aby se tento nabíjecí proud 1A udržel. To je místo, kde jsou vyžadovány obvody s konstantním proudem, dalším příkladem může být obvod budiče LED s konstantním proudem, kde proud, i když LED musí být konstantní.
Jednoduchý 100mA zdroj konstantního proudu pomocí tranzistoru
V tomto projektu postavíme jednoduchý generátor zdroje konstantního proudu s konstantní proudem, který bude používat pouze 4 komponenty. Jedná se o velmi levný obvod, který může poskytnout zdroj konstantního proudu 100 mA pomocí napájecího zdroje 5 V. Bude také mít potenciometr pro ovládání proudového výstupu v rozsahu 1 až 100 mA. Poskytne stálý proud, i když dojde ke změnám odporu zátěže. To bude užitečné použít, když obvod potřebuje stálý proud bez kolísání. Dříve jsme také postavili jiný typ proudového zdrojového obvodu s názvem Howland Current Pump Circuit a obvod Current Mirror se na ně můžete v případě zájmu také podívat. Nyní se podívejme na materiály potřebné pro tento projekt.
Potřebné materiály:
- TL431
- BC547
- 2k rezistor 1%
- 10k proměnný rezistor
- 22R 1% rezistor
- 5V DC adaptér nebo jednotka napájecího zdroje.
- Jiný druh zatěžovacího odporu podle požadavků.
- Prkénko na krájení a připojení vodičů
- Multimetr pro testování.
Jak je uvedeno ve výše uvedeném kusovníku, obvod se skládá pouze ze dvou aktivních komponent, TL431 a BC547. TL431 je směšovač, který používá referenční napětí 2,5V. Podporuje 1-100 mA katodového proudu pro operace spojené s bočníkem. Balení této součásti je stejné jako u obecného tranzistorového průchozího otvoru. Ostatní komponenty jsou pasivní komponenty. Pro přesný výstup musí být rezistory v toleranci 1%.
Schéma zapojení zdroje konstantního proudu:
Schéma zapojení zdroje konstantního proudu pomocí projektu tranzistoru je uvedeno níže.
Výše uvedený obvod je zcela zapojen do 5V vedení. Výstupní zátěž musí být připojena mezi výstup a GND připojení. Ve výše uvedeném schématu pracuje BC547 jako propustný tranzistor,