限流電路圖,限流恒流電路原理詳解-KIA MOS管
信息來源:本站 日期:2025-04-21
電路如圖,當電流低于閾值時,輸出電流由負載決定,當負載加重,輸出電流達到閾值時,輸出電流穩定在閾值保持恒定,負載再加重的話,輸出電流也保持恒定,而輸出電壓Vout會隨著負載加重而下降。
圖中R1和R2為分壓電阻,使MOS管Q2的Vgs電壓固定為12V.ZD1為穩壓二極管,防止輸入電壓波動時,Q2的Vgs電壓超過限制,保護MOS管。具體穩壓管參數可根據MOS管規格書中Vgs限制參數來選擇。電容C1為緩啟動電容,剛上電時,因C1上電壓為零,A點的電壓最高,隨著電容充電,充電電流越來越小,A點的電壓逐漸下降,電容上的電壓也越來越大,從而確保Q2的Vgs是緩慢增大的。實現Q2開關動作的緩啟動。如下圖:
當負載電流達到一個閾值時,即R3上的壓降達到0.7V時(實際約為0.7V),Q1會導通。這個閾值約為0.7V/6.8R.為方便計算,我們將這個閾值約等于為100mA。
電路是怎么實現限流恒流的?給輸出加上一定的負載,當輸出電流小于100mA時,Q1不工作,輸出電流的大小完全由負載大小決定,調整負載,負載越重輸出電流越大,當這個負載加重,欲使輸出電流超過100mA時,R3上的電壓使Q1的發射結導通,Q1導通工作,Q1導通后,MOS管的Vgs電容上存儲的電壓會通過Q1放電,Vgs電壓會下降,隨著Vgs電壓下降,MOS管DS極間的等效電阻會加大,Vgs會下降到什么程度呢?
根據MOS管的特性,Vgs電壓的大小和DS極間的電阻大小是有關聯的,當Vgs下降到某值,即DS極間的電阻增大到一定值時,整個回路的總阻抗保持不變,即雖然負載加重,負載阻抗減小了,但MOS管的DS極間的電阻增大了,從而限制了因為負載加重,輸出電流想要超過100mA的這個趨勢,而且因為Q1發射結的存在,整個回路的電流將被鉗位為不超過100mA.最終MOS的Vgs將穩定在低于12V的一個值。
此時,若再接著加重負載,同理Vgs將繼續減小,MOS的DS極電阻將繼續增大,簡單來說就是,負載阻抗減小的部分,MOS管DS極間電阻補上,保證整個總阻抗不變,從而保證整個輸出電流不超過100mA。
Vgs電容放電回路
以上同理,當負載減輕時,MOS管的Vgs電壓會上升,DS極間電阻會減小,保證輸出電流為100mA。本電路的關鍵點為MOS管,只要理解了MOS管的輸出特性,就能很好的理解以上。
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