利用三極管的限流電路設(shè)計(jì)

在一些電流波動的場合總需要用到限流，然而限流電路有多種，有些地方對成本敏感又需要有一定控制精度，推薦用下面介紹的三極管做簡單限流。

下圖主要利用了三極管組合負(fù)反饋的限流應(yīng)用，用RS采樣電阻上的電壓經(jīng)過R2去調(diào)整三極管Q2 CE極電流進(jìn)而分流三極管Q1 基極電流Ib，從而調(diào)整Q1集電極電流 Ic1，當(dāng)RS采樣電壓Vrs>Q1 基極電壓Vb1時(shí)，開始進(jìn)入負(fù)反饋調(diào)整，直至Vrs = Vb1 。

三極管負(fù)反饋限流電路原理

下面通過實(shí)例比較限流前和限流后的變化。首先沒有恒流時(shí)，按下圖參數(shù)設(shè)置，假設(shè)Vb1=0.6V時(shí)，Ib1 = (12 - 0.6)/(1K+1.5Ω)≈ 11.4mA，流過負(fù)載RL電流Ic1 = 11.4mA * 50 = 570mA。當(dāng)電源電壓從10~14V變化時(shí)變化時(shí)，負(fù)載電流的變化為 470mA~670mA變化，可見16.7%的變化還是挺大的。

無負(fù)反饋限流

接下來看下加了負(fù)反饋之后，按下圖參數(shù)設(shè)置，假設(shè)Vb1=0.6V，Q1基極起始電流Ib1 = (12 - 0.6)/(1K+1.5Ω)≈ 11.4mA，Q1發(fā)射極電流 Ie1 = Ic1 + Ib1 = 11.4mA * 50 + 11.4mA = 581.4mA， RS采樣電壓Vrs = Ie1 * RS = 1.162V ，Vrs > Vb2此時(shí)Q2 CE極開始導(dǎo)通分流一部分Q1基極電流Ib1，進(jìn)而Ib1下降，Q1發(fā)射極電流Ie1下降，采樣電阻RS上電壓下降，經(jīng)過不斷的反饋調(diào)整后采樣電阻RS上的電壓最終被調(diào)整限制在0.6V，Q1發(fā)射極電流Ie1 = 0.6V / 1.5Ω = 400mA，即負(fù)載RL電流被穩(wěn)定在Ie1 - ib1 = 400-11.4=388.6mA。

有負(fù)反饋限流

從上面計(jì)算可以反推供電電壓，Ib1 + Ib1*50 = 400，即Ib1≈7.84mA。(Vcc - 0.6 - 1.5*0.4)/ (1K + 1.5)= Ib1，解方程Vcc≈9V。也就是理論上電源電壓只要>9V就可以恒定負(fù)載電流不變，但過高電壓會造成R1和Q2功耗增加，通?？刂齐娫措妷鹤兓?0%內(nèi)應(yīng)用。

此電路同時(shí)也存在諸多缺陷：大電流時(shí)采樣電阻RS功耗大，Q2分流過多容易發(fā)熱，三極管Vb受溫度影響變化導(dǎo)致電流控制一致性變差等。

此電路主打簡單低成本，在精度要求不高又需要做一定范圍的電流場合可以考慮此電路應(yīng)用，通常做好元器件散熱，電流< 500mA，一般精度能控制在10%以內(nèi)。