交流恒流源的定義、作用、類型及電路設(shè)計(jì)

交流恒流源也可以稱為穩(wěn)流，因?yàn)樵谄綍r(shí)，我們接觸的更多的是穩(wěn)流源，種類多，其所代表的概念也就更難理解一點(diǎn)，今天我們就詳細(xì)了解交流恒流源，主要講解定義、作用、類型及設(shè)計(jì)。

一、交流恒流源的定義

什么是交流恒流源?舉例：恒流電源，恒流值1A，最大輸出電壓100V。打開(kāi)此直流電源上的電源開(kāi)關(guān)時(shí)，電壓表和電流表顯示什么?輸出電壓為100V，輸出電流為0A。有沒(méi)有人問(wèn)過(guò)你是不是100V1A的恒流源?為什么不是100V1A?理論上，輸出電壓為U=IR，其中U為輸出電壓，I為輸出電流，R為負(fù)載電阻。

交流恒流源主要以種類繁多，精度高，穩(wěn)定性好，諧波低，失真度低為賣點(diǎn)。恒流源是指當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生振動(dòng)或使用與阻抗特性相匹配的電流量時(shí)，保持輸出電流恒定的交流電源。這種能量主要用于產(chǎn)品和設(shè)備的應(yīng)用和測(cè)試，而不是電力的熱效應(yīng)。

二、交流恒流源的作用

1、交流恒流源專為低壓電器用戶設(shè)計(jì)制造，輸出電流恒定，輸出波形為純正弦波，可作為電流測(cè)試儀使用。

2、根據(jù)用戶使用的介質(zhì)不同，正常流量精度可達(dá)1%、0.8%、0.5%、0.3%。保證直流輸出電流 由于溫度變化，早期的大電流發(fā)生器電路改變了電線、連接器和銅線圈的電阻。

3、交流恒流源在這種交流條件下可以承受阻性、感性和容性負(fù)載，滿足低壓電源傳感設(shè)備的要求。

4、操作人員經(jīng)常需要將穩(wěn)壓器調(diào)到直流，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，精度無(wú)法與此電源相比。在低壓電氣設(shè)備的制造中，需要進(jìn)行老化檢查。是安裝允許電流通過(guò)的熱繼電器和測(cè)量空氣開(kāi)關(guān)熱制動(dòng)的最佳選擇。

5、可調(diào)頻率范圍：40-500Hz(可選)，固定輸出：50Hz、60Hz

6、各種電流等級(jí)的自動(dòng)測(cè)試(項(xiàng)目：電壓，電流，頻率，上升和下降時(shí)間，循環(huán)測(cè)試可用)

7、可設(shè)置模擬量控制(報(bào)警)。

三、交流恒流源類型

1、晶體管交流恒流源

在這種恒流源中，由于晶體三極管的集電極電壓變化對(duì)電流的影響很小，所以以晶體三極管為主要元件，電路中選擇了負(fù)電流反饋，以增加輸出電流的穩(wěn)定性。恒流源由晶體管組成，一般用作差分放大器的發(fā)射極公共電阻或放大器電路中的有源負(fù)載，或用作脈沖發(fā)生電路中的預(yù)加載電流或充放電電流。由于晶體管參數(shù)受溫度變化的影響，大多數(shù)晶體管選擇溫度補(bǔ)償和穩(wěn)壓措施，或增加負(fù)電流反饋深度以進(jìn)一步穩(wěn)定輸出電流。

2、場(chǎng)效應(yīng)晶體管的交流恒流源

其基本電路類似于晶體管恒流源。與晶體管恒流源相比，場(chǎng)效應(yīng)管恒流源的等效內(nèi)阻較小，但如果增加電流負(fù)反饋電阻，場(chǎng)效應(yīng)管恒流源的效果會(huì)更好。純雙端網(wǎng)絡(luò)，無(wú)輔助電源。這種操作模式可以用來(lái)代替任何歐姆電阻。一般來(lái)說(shuō)，如果使用晶體管的場(chǎng)效應(yīng)，恒流效應(yīng)會(huì)更好。

3、集成功放交流恒流源

由于溫度對(duì)集成運(yùn)放參數(shù)的影響小于對(duì)晶體管或場(chǎng)效應(yīng)管參數(shù)的影響，所以由集成運(yùn)放組成的恒流源具有更好的穩(wěn)定性和更高的恒流能力。特別廣泛用于負(fù)載端接地且需要大電流的場(chǎng)合。

四、交流恒流源電路設(shè)計(jì)

交流恒流源的主電路主要由輸入電平和輸出電平組成，輸入電平提供級(jí)聯(lián)輸出所需的直流電。

恒源電路必須提供穩(wěn)定的電流，以保證其他電路的穩(wěn)定工作。換言之，由于直流輸出電流需要直流電路，作為輸出級(jí)的器件必須具有飽和輸出電流的伏特特性。這可以通過(guò)在飽和輸出電流模式下操作 BJT 或 MOSFET 來(lái)實(shí)現(xiàn)。交流電源由 SPWM 高頻脈寬調(diào)制，IGBT 模塊通過(guò)隔離變壓器將輸出反相。

為了保證輸出晶體管中電流的穩(wěn)定性，必須滿足以下兩個(gè)條件。

1)輸入電平必須是恒壓源，所以輸入電壓必須穩(wěn)定。

2)輸出晶體管的輸出電阻應(yīng)盡可能高(如果輸出級(jí)聯(lián)應(yīng)為直流，則可取無(wú)窮大。

審核編輯：湯梓紅