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运放 + MOS管构成的恒流电路分析及实用环境器件参数选择

运放 MOS恒流电路分析

先看下面的电路,想知道这个电路的原理,可以参考: link 这里使用的 运放是 LM358 mos管是2N6755 (Nmos)

想让它输出 1A 的恒流 (当然恒流限制了负载范围,下面说)

恒定电流的设计为: I= V2/R3 = 2.5/2.5 = 1 A R2为负载,运放供电15V 在这里插入图片描述 先看这个电路的负载能力,见下图: 可以看出,如果你想让它恒定输出1A负载不大于20Ω,即R2不能大于20Ω,因为电源V3 (24V)限制。想增强负载能力,增大电源V3也是一种方法。

正常工作时,电源V3的部分电压落在负载下R2上部分落在电阻上R3.剩下的都落在上面。MOS管的上 为了使电路能够正常输出1A恒定电流,将R2修改为 15Ω,如下图所示:

VM1测量 MOS电压 :6.49V

VM2测量 R2电压:15.01V

VM3测量 R3电压:2.5V

AM1测量 干路电流:1A 可知:6.49 15.01 2.5 = 24 V

UGS = 3.66V 手册参数

选择实用环境器件参数

承担上述参数和计算结果,现计算各设备的功率:

R2 : P = 15.01 *1 = 15 W 当然,这里使用的是电阻,实际使用可能是其他非电阻负载。是否适用取决于负载额定功率。

R3: P = 2.5*1 = 2.5W 功率适中,选择功率电路,首选水泥电阻,功率保留50%余量

MOS: P = 6.49 * 1= 6.49W 翻看2N可以看到6755参数手册,这个MOS管参数为:60V 100A,耗散功率为 75W, 该电路的功耗在正常范围内。在实际使用中,如果发热严重,需要安装散热器。

扩展

1.当运输电源较低时,例如只有5V的时候,R理论上,两端应该是23.5V其实只有几百mV,此时可适当提高运输供电电压。 2.有些人可能认为这里MOS管道处于开关状态,实际值处于放大状态。

3.适当增加电源大小可以增加改电路恒流带的负载能力。这里将有24V 改为 48V 看下图: 负载能力增加了一倍。

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