【恒流源电路详解】 恒流源是一种能够保持输出电流恒定,不随负载或电源电压变化而改变的电路。在电子设计中,恒流源广泛应用于LED驱动、传感器供电、精密电流基准等方面,其稳定性和精度对于系统性能至关重要。本篇文章将详细探讨一种由运算放大器(运放)和MOSFET组成的恒流源电路,以及其工作原理和应用。 一、电路组成 运放+MOSFET的恒流源电路通常由以下几个部分构成: 1. 运算放大器:运放作为反馈控制的核心元件,能够比较输入电压并调整输出,以实现电流的精确控制。 2. MOSFET:MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)用作电流控制开关,其栅极电压决定了漏极电流的大小。 3. 反馈电阻:连接在MOSFET的源极和运放的反相输入端,用于将输出电流转换为电压,提供反馈信号。 4. 参考电压源:提供一个稳定的电压,与反馈电压进行比较,决定MOSFET的栅极电压。 二、工作原理 1. 当MOSFET的栅极电压高于源极电压时,MOSFET导通,漏极电流ID与VGS(栅极-源极电压)和沟道电阻RDS(on)成正比,即ID = K * (VGS - VTH) * sqrt(VDS),其中K是沟道常数,VTH是阈值电压,VDS是漏极-源极电压。 2. 运放工作在负反馈状态,其反相输入端(通过反馈电阻)的电压与同相输入端(参考电压源)的电压保持一致。因此,当漏极电流增大时,反馈电压也增大,运放将降低其输出电压,减小MOSFET的栅极电压,从而限制漏极电流的增加。 3. 相反,如果漏极电流减小,运放的输出电压上升,增加MOSFET的栅极电压,漏极电流也随之增加,形成闭环控制,确保电流恒定。 三、设计要点 1. 选择合适的运放:运放应具有低输入偏置电流、高开环增益和足够高的带宽,以确保电流控制的精度和快速响应。 2. MOSFET的选择:MOSFET应具有低阈值电压和低RDS(on),以减少静态功耗和提高电流控制的线性度。 3. 反馈电阻的计算:反馈电阻值Rf需根据所需恒定电流Iset和参考电压Vref来确定,Rf = Vref / Iset。 4. 静态偏置:通常需要一个偏置电阻Rbias来设置MOSFET的初始栅极电压,确保在电源启动时MOSFET处于导通状态。 四、应用实例 这种恒流源电路在LED驱动电路中非常常见,因为LED的亮度与其电流直接相关。通过调整电路参数,可以确保每个LED都获得恒定的电流,从而保持亮度一致。此外,它还可用于精密测量设备中的电流源,提供稳定可靠的电流基准。 总结,运放+MOSFET的恒流源电路通过负反馈机制实现了电流的精确控制。理解其工作原理和设计要点对于电子工程师来说至关重要,可以为各种应用场景提供稳定、可调节的电流源。深入研究"Voltage-to-current (V-I) converter circuit with MOSFET.pdf"文档,将有助于进一步掌握此类电路的设计与优化。
2024-10-17 15:18:39 445KB
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MOS管驱动电流估算及MOS驱动的几个特别应用解析  MOS管驱动电流估算是本文的重点,如下参数:  有人可能会这样计算:  开通电流  Ion=Qg/Ton=Qg/Td(on)+tr,带入数据得Ion=105nc/(140+500)ns=164mA  关断电流  Ioff=Qg/Toff= Qg/Td(off)+tf,带入数据得Ioff=105nc/(215+245)ns=228mA。  于是乎得出这样的结论,驱动电流只需 300mA左右即可。仔细想想这样计算对吗?这里必须要注意这样一个条件细节,RG=25Ω。所以这个指标没有什么意义。  应该怎么计算才对呢?其实应该是这样的,根据产品的开关
2024-10-07 14:29:13 173KB
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碳化硅MOS管-全碳SiC模块产品应用、驱动、系统方案(碳化硅MOS电压650V~1200V~1700V~3300V更高至6500V,单管电流1A-160A) 碳化硅MOS具有宽带隙、高击穿电场强度、高电流密度、快速开关速度、低导通电阻和抗辐射性能等独特特点,在电子器件领域有着广泛的应用。特别是在电力电子、高温电子、光伏逆变器和高频电子等领域,其性能优势能够提高器件的功率密度、效率和稳定性。 SiC MOSFET在高压转换器领域,爬电距离和电气间隙等最小间距要求使得高性能 SiC MOSFET采用TO−247、TO263-7L、TOLL、DFN、SOT227型等封装,这些封装已经十分完善。SiC MOSFET作为第三代功率半导体器件,以其阻断电压高、工作频率高,耐高温能力强、通态电阻低和开关损耗小等特点成为当前最具市场前景的半导体产品之一,正广泛应用于新能源汽车、光伏逆变器、快速充电桩、智能电网,轨道交通领域,牵引变频器等领域。
2024-09-28 21:42:32 3.47MB
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在现今的汽车应用中,设计人员需要把大电流可靠和安全地引流到接地的阻性或感性负载,这类应用包括:白炽灯、电机控制和加热器件等。现在要实现这一目的,设计人员不得不依赖分立式或机电式解决方案,或是受制于市场上数量有限的解决方案。
2024-08-20 09:17:08 290KB MOS|IGBT|元器件
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MOS管电路工作原理及详解典驱动电路设计大全电路设计参考等资料,可供学习设计参考。
2024-06-07 14:50:10 3.16MB MOS管
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2024-04-02 15:46:49 127KB MOS管
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2024-03-20 00:16:15 1.5MB
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mos管是金属(metal)—氧化物(oxid)—半导体(semiconductor)场效应晶体管,或者称是金属—绝缘体(insulator)—半导体。MOS管的source和drain是可以对调的,他们都是在P型backgate中形成的N型区。在多数情况下,这个两个区是一样的,即使两端对调也不会影响器件的性能。这样的器件被认为是对称的。   功率MOS管的导通电阻具有正温度系数,能够自动均流,因此可以并联工作。从MOSFET数据表的传输特性可以看到,25℃和175℃的VGS电压与ID电流值有一个交点,此交点的VGS为转折电压。在VGS转折电压以下的部分,RDS(ON)为负温度系数;而在VGS
2024-03-14 18:47:03 222KB 电源技术
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P沟MOS晶体管 P沟MOS晶体管金属氧化物半导体场效应(MOS)晶体管可分为N沟道与P沟道两大类, P沟道硅MOS场效应晶体管在N型硅衬底上有两个P+区,分别叫做源极和漏极,两极之间不通导,柵极上加有足够的正电压(源极接地)时,柵极下的N型硅表面呈现P型反型层,成为连接源极和漏极的沟道。改变栅压可以改变沟道中的电子密度,从而改变沟道的电阻。这种MOS场效应晶体管称为P沟道增强型场效应晶体管。如果N型硅衬底表面不加栅压就已存在P型反型层沟道,加上适当的偏压,可使沟道的电阻增大或减小。这样的MOS场效应晶体管称为P沟道耗尽型场效应晶体管。统称为PMOS晶体管。 P沟道MOS晶体管的空穴迁移率低,因而在MOS晶体管的几何尺寸和工作电压绝对值相等的情况下,PMOS晶体管的跨导小于N沟道MOS晶体管。此外,P沟道MOS晶体管阈值电压的绝对值一般偏高,要求有较高的工作电压。它的供电电源的电压大小和极性,与双极型晶体管——晶体管逻辑电路不兼容。PMOS因逻辑摆幅大,充电放电过程长,加之器件跨导小,所以工作速度更低,在NMOS电路(见N沟道金属—氧化物—半导体集成电路)出现之后,多数已为NMOS
2024-03-02 10:24:54 93KB P沟MOS 模拟电路
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Oracle11.2.0.4静默安装响应文件db_install.rsp,跳过检测更新,无需MOS账号即可安装。cat database/response/db_install.rsp|grep -vE "#|^$"去了无用的空格和注释版本 包括静默安装环境变量设置,安装数据库,建立监听,创建实例的指令,直接复制可用哦
2024-02-29 12:32:21 3KB oracle 静默安装
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