Jednostavni generator konstantne struje koji koristi tranzistor

Mnogi od nas koji su radili s analognim krugovima često bi se susreli s pojmovima izvor napona i izvor struje u dizajnu sklopa. Iako se sve što pruža konstantan napon poput jednostavnog 5V USB izlaza ili 12V adaptera može smatrati izvorom napona, čini se da pojam izvor struje uvijek ostaje tajna. I mnogi bi krugovi, posebno onaj koji uključuje Op-Amp ili sklopne sklopove, zahtijevali od vas da koristite konstantni izvor struje da biste dizajnirali. Dakle, što se podrazumijeva pod trenutnim izvorom? Kako će to funkcionirati i zašto je to potrebno?

U ovom uputstvu pronaći ćemo odgovore na ova pitanja, a također ćemo izgraditi i testirati jednostavni krug izvora konstantne struje pomoću tranzistora. Krug korišten u ovom uputstvu moći će isporučiti konstantnu struju od 100 mA na vaše opterećenje, ali možete ga modificirati pomoću potenciometra prema vašim projektnim zahtjevima. Zanimljivo pravo! Pa krenimo.

Što je izvor konstantne struje (CC)?

Normalno, kada je jedinica pogona napajanja opterećenje ne može biti dva moguća načina rada, jedan je po konstantnog napona (CV) načinu rada, a drugi po konstantnom strujom (CC) modu rada.

U CV načinu napajanja čini izlazni napon konstantnim i mijenja izlaznu struju prema zahtjevu otpora opterećenja. Najbolji primjer bit će vaš 5V USB priključak, gdje je izlazni napon fiksiran na 5V, ali na temelju opterećenja struja će varirati. Ako spojite mali voditelj, povući će manje struje, a ako povežete veći, povući će više struje, ali napon na LED diodi uvijek će biti 5V.

U CC načinu rada, idealno napajanje strujom čini izlaznu struju konstantnom i mijenja izlazni napon prema zahtjevu otpora opterećenja. Primjer za to bit će punjač akumulatora od 12 V u CC načinu rada, gdje će struja punjenja biti fiksirana naponom. U slučaju da je vaša baterija 10,5 V ako je spojite na 1A 12V punjač, ​​vaša izlazna struja iz punjača uvijek će biti 1A, ali će izlazni napon varirati kako bi se održala ova 1A struja punjenja. Dakle, ovdje su potrebni krugovi s konstantnom strujom, drugi primjer može biti upravljački krug LED s konstantnom strujom, gdje struja, iako LED mora biti konstantna.

Jednostavan izvor konstantne struje od 100 mA pomoću tranzistora

U ovom ćemo projektu izgraditi jednostavan tranzistorski generator konstantne struje koji koristi samo 4 komponente. To je vrlo jeftin krug koji može osigurati izvor konstantne struje od 100 mA pomoću napajanja od 5 V. Također će imati potenciometar za kontrolu trenutnog izlaza od 1 do 100 mA. Pružit će stalnu struju čak i ako postoje promjene u otporu opterećenja. To će biti korisno koristiti kada krug treba stabilnu opskrbu strujom bez fluktuacija. Prethodno smo izgradili i drugu vrstu strujnog kruga pod nazivom Howland Current Pump Circuit, a krug Current Mirror možete ih pogledati i ako ih zanima. Pogledajmo sada materijale potrebne za ovaj projekt.

Potrebni materijali:

1. TL431
2. BC547
3. 2k otpor 1%
4. 10k promjenjivi otpor
5. 22R otpornik 1%
6. 5V DC adapter ili PSU jedinica.
7. Različita vrsta otpora opterećenja prema potrebi.
8. Ploča za žad i spojite žice
9. Multimetar za ispitivanje.

Kao što je navedeno u gornjoj specifikacijskoj specifikaciji, krug se sastoji od samo dvije aktivne komponente, TL431 i BC547. TL431 je regulator ranžiranja koji koristi referentni napon od 2,5 V. Podržava 1-100mA katodne struje za operacije povezane s šantom. Paket ove komponente jednak je generičkom tranzistoru kroz rupu. Ostale komponente su pasivne komponente. Otpornici moraju imati toleranciju od 1% za točan izlaz.

Dijagram kruga konstantne struje:

Dijagram sklopa za izvor konstantne struje pomoću projekta tranzistora prikazan je u nastavku.

Gornji krug je u cijelosti povezan u 5V liniju. Izlazno opterećenje mora biti povezano između izlaza i GND veze. U gornjoj shemi, BC547 radi kao prolazni tranzistor,