恒流源顧名思義，一定功率下，電流幾乎不變電壓可以變的電流源。一般常用在電機溫度采樣，即用PTC當(dāng)作恒流源的負載，由于電流不變，PTC的內(nèi)阻會隨著溫度的變化而變化，從而變化壓降得到對應(yīng)溫度的變化。還有用在LED等驅(qū)動電路，可以同時控制數(shù)個或以上個LED燈，而且它的亮度基本一樣。恒流源用途很多，就不一一舉例了。

上圖，用兩個三極管搭建的恒流源電路，RL是負載，接LED或PTC都可以。

當(dāng)Q1的b極電位大于等于0.7V的電壓，Q1會導(dǎo)通。這里就加大Q1的b極電壓， 當(dāng)Q1導(dǎo)通后，形成Ic、Ie、Ib電流會流過R1，當(dāng)R1兩端的壓降大于0.7V時，三極管Q2就會導(dǎo)通，R1兩端壓降會被Q2的be鉗位在0.7V（Q1的b極電位大于等于1.4V的電壓），此時Q1的b極到地的電壓為：VR1+VBE（Q1），所以可以計算I/O口輸出的電壓：令Q1的基極Vb，得發(fā)射極Ve為Vb-0.7V，三極管的β=100，整理上面數(shù)據(jù)可得：（Vio-Vb）/R2*β=（Vb-0.7V）/R1+（Vio-Vb）/R2，Ie=Ibβ+Ib，Ib和Ie、Ic不是一個量級100倍以上的關(guān)系，所以Ib可以忽略，（Vio-Vb）/R2可以忽略，公式整理得（Vio-Vb）/R2*β=（Vb-0.7V）/R1，公式整理得：Vio=Vb+（Vb-0.7）*R2/（R1*β）。

只要Q1的基極Vb大于1.4V的電壓，R1兩端的壓降始終會維持在0.7V，Q1的Ie電流恒為0.7V/R1，Ic即負載RL的電流約等于0.7V/R1。

現(xiàn)在分析通過Q1和Q2怎么實現(xiàn)1mA恒流的，無論VCC和Vin怎么變化都可以實現(xiàn)恒流，實現(xiàn)寬電壓輸入：上圖所示這個電路中，單片機的的I/O口輸出Vin：Vio=Vb+（Vb-0.7）*R2/（R1*β）=Vb+（Vb-0.7）*3.5k/0.7K*100

=Vb+0.05Vb-0.035

=1.05Vb-0.035=Vin，令Vin=1.4V，可得Vb=1.36V，

當(dāng)令Vb=1.4V時，Vin=1.05*1.4-0.035=1.435V，以上三極管的Vbe壓降按照0.7V算，VCES按照0.3V算。

只要Vin大于等于1.435V，VCC大于等于VRL+VCES1+VR1。如果把RL用PTC100代替，設(shè)計恒流源為1mA，根據(jù)VCC大于等于VRL+VCES1+VR1=100Ω*1mA+0.3V（Q1的飽和壓降）+700Ω*1mA=1.1V。

綜上所述，恒流必須要滿足VCC大于等于1.1V，Vin大于等于1.435V，這個恒流源恒成立。Q1的Ie=Ic+Ib，通過公式可以看出Ie的電流由Ic和Ib共同決定，即Ic提供不了1mA電流Ib會補，正常Ic電流遠遠大于Ib，所以Q1實現(xiàn)了恒流。當(dāng)負載Ic突然變大時，Ve的電位會升高，Q1的Vbe壓降會變小，Ib也會變小，Ic也會變小。當(dāng)負載Ic變小時，Ve會變小，Vbe會變大，Ib會變大，Ic變大。這樣就實現(xiàn)了閉環(huán)調(diào)節(jié)。當(dāng)Vin不斷變大時，R1的壓降大于等于0.7V時Q2會導(dǎo)通，Ve會被Q2的BE壓降鉗位在0.7V，此時仍能保持Q1的Ie穩(wěn)定1mA輸出。

責(zé)任編輯：haq