它可在从几十毫安到几安的电流范围下运行。要找到合适的器件并不困难,例如,lm10可用来制作性能更高的电路,但该ic没有很多厂商可供货,因此很可能出现停产。
图1:2线式电流调节器。
红外led用作约1.05v的基准,由自举电流源q1驱动。q2和q3形成主电流调节器。r1提供启动电流,r2设定参考电流的大小,r3设定流过q2的电流,其控制流过调节器的99%的电流。在启动时,r1的所有电流流入q3的基极,其反过来使q1和q2导通,从而为q3提供更多电流。这一情况将持续到d1开始导通且r3的电流形成足够电压来开始关闭q3,从而产生负反馈。由于q3调节q2的电流,它也调节q1的电流-其获得相同偏置,但其发射极电阻r2将电流缩小。此时,q1和q2的电流将稳定在r3或r2(较小程度上)所设定的值上。
维持q1电流恒定要求其热耦合到q2,因为q2将耗散掉电路内大部分功率。实现这一点最容易的方式是q1和q2采用相同的晶体管,并将q1和q2通过螺栓固定在散热器两边。此外,还可将q1黏附在q2上。在低电流情况下,可选用一个双晶体管。第四种选择是放弃热跟踪,通过降低r1来进行补偿。由于q2的耗散功率将是电压的函数,这使q1的电流降低也为电压的函数,从而可以通过r1进行补偿。但是,所有四种方法将在电源突然发生变化时导致热瞬变,最后一种方法造成的热瞬变幅度最大且时间最长。
q2的电流由d1的电压和q3的vbe(通常为0.3v~0.4v)之间的差值除以r3,即(vd1-vbe)/r3设定。d1正向电压的温度系数几乎与q3的相同(相差0.25mv/k),从而使调节器的总温度系数约为0.07%/k。由于r3一般只有几欧姆或更低,通过缩小r2来缩小电流最容易实现,缩小r2将改变d1的电流,从而改变r3的电压。
由于启动电流非常小,r1的阻值在很多情况下可能为几兆欧;当d1未导通时,反馈完全为正。r2通常为200ω~300ω;由于q2和q3的增益相乘,即使主传导电流为几安,q1和d1的电流也仅需1ma左右。
对于测试电路,电流在1.2v时下降5%。最低电压由vd1和q1和q3的vsat设定。应当选择饱和电压较低的晶体管(例如q3选择2n3904,q1和q2选择mje210)。该最低电压将随着温度而变化:在温度较高时下降,在温度较低时上升。主传导晶体管使用了一个pnp,但电路可轻易地转化成全为npn。
将d1短接可关闭调节器;电流将会下降至仅流经r1的量值。
