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雙向恒流源電路分析

凡億PCB ? 來源: 24c01硬件電子 ? 2025-03-12 15:33 ? 次閱讀
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來源:24c01硬件電子

之前寫的恒流源電路都是單向的,即只能提供一個流向,支持sink或者支持source,但是不同時支持sink和source。下圖是抄的一個模塊上的4~20mA電路,是一個howland恒流源電路。

7238de72-fe28-11ef-9310-92fbcf53809c.png

還有另外的是比較常見常用的恒流源電路,單顆運放和MOS管組成的恒流源電路,例如下圖是一個網上的激光驅動的恒流源電路:

725bdc7e-fe28-11ef-9310-92fbcf53809c.png

還有一個之前幫群友解決的恒流源問題,也是一種常見的恒流源(我抄板也抄到過這種)

72850e82-fe28-11ef-9310-92fbcf53809c.png

上面的三個電路圖都有一個特性,就是只能支持一個方向的電流。然而,很多場合需要雙向的恒流源,例如TEC半導體制冷器,或者一些電刺激之類的場合,那么本期分析的電路就是一個雙向的恒流源電路,本期的電路摘取自德州儀器技術文檔ZHCA062。電路圖如下:

72917564-fe28-11ef-9310-92fbcf53809c.png

可以看到,為了雙向的電流,運放用了推挽的結構擴流(不再是單單用一個三極管/mos管),推挽的擴流結構可以保證輸出及灌入電流。并且采用橋式的結構,可以讓電流雙向流動。當電流從左到右的電流流向時,電流路徑如下:

72a20c9e-fe28-11ef-9310-92fbcf53809c.png

當電流從右到左的電流流向時,電流路徑如下:

72c96b54-fe28-11ef-9310-92fbcf53809c.png

檢流部分采用一個INA155儀表運放放大檢流電阻R4兩端的電壓(增益為50倍,短接1腳和8腳),然后輸出給運放U1的2腳完成負反饋。

72d3b53c-fe28-11ef-9310-92fbcf53809c.png

同時INA155的REF管腳接與VIN信號相同的偏置電壓。

72e391e6-fe28-11ef-9310-92fbcf53809c.png

730452aa-fe28-11ef-9310-92fbcf53809c.png

仿真電路如下:

730cb6c0-fe28-11ef-9310-92fbcf53809c.png

對仿真電路進行瞬態仿真,可以看到在負載上會有所設定的100mA/100hz的正弦電流波形。

731d0f84-fe28-11ef-9310-92fbcf53809c.png

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原文標題:雙向恒流源電路分析及仿真

文章出處:【微信號:FANYPCB,微信公眾號:凡億PCB】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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