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運放與MOS管構(gòu)建的恒流電路分析及器件參數(shù)選擇應用指南

張飛電子實戰(zhàn)營 ? 來源:張飛電子實戰(zhàn)營 ? 2025-02-11 10:48 ? 次閱讀

這里使用的

運放是 LM358
mos管是2N6755 (Nmos)

想讓其能夠輸出 1A 的恒流 (當然恒流限定了所帶負載范圍,下面說)

設(shè)計恒定電流為:I= V2/R3 = 2.5/2.5 = 1 A
R2為負載,運放供電電源為15V

44188fcc-e7af-11ef-9310-92fbcf53809c.png


先來看下這個電路的帶負載能力,見下圖:

443ad438-e7af-11ef-9310-92fbcf53809c.png

可以看出,要想讓其恒定輸出1A電流,負載則不能大于20Ω,即R2不能大于20Ω,因為受到電源V3 (24V)的限制。想讓帶負載能力增強,增大電源V3也是一種辦法。

正常工作時,電源V3的電壓,一部分落在負載R2上,一部分落在電阻R3上,剩下的全都落在MOS管的上
這里為了使電路能夠正常輸出1A恒定電流,將R2修改為 15Ω,如下圖所示:

444f09e4-e7af-11ef-9310-92fbcf53809c.png


VM1測量 MOS電壓 :6.49V

447467ca-e7af-11ef-9310-92fbcf53809c.png

VM2測量 R2電壓:15.01V

449a988c-e7af-11ef-9310-92fbcf53809c.png

VM3測量 R3電壓:2.5V

44c514d6-e7af-11ef-9310-92fbcf53809c.png

AM1測量 干路電流:1A

44ea6c22-e7af-11ef-9310-92fbcf53809c.png


可知:6.49+ 15.01+2.5 = 24 V

說明
UGS = 3.66V

45107250-e7af-11ef-9310-92fbcf53809c.png

手冊參數(shù)

453267e8-e7af-11ef-9310-92fbcf53809c.png

實用環(huán)境器件參數(shù)選擇

承接上文的參數(shù)及計算結(jié)果現(xiàn)在來計算下各器件功率:

R2 : P = 15.01 *1 = 15 W
電阻功率很大,發(fā)熱厲害,當然這里用的是電阻,實際使用可能是別的非電阻類的負載。是否適用,根據(jù)負載額定功率而定。

R3: P = 2.5*1 = 2.5W
功率適中,選型需要選擇功率電路,首選水泥電阻,功率保留50%余量

MOS: P = 6.49 * 1= 6.49W
翻看2N6755的參數(shù)手冊可以看到,該MOS管參數(shù)為:60V 100A,耗散功率為 75W, 此電路中功耗處于正常范圍內(nèi)。實際使用中,如果發(fā)熱厲害,需要加裝散熱器。

45566968-e7af-11ef-9310-92fbcf53809c.png

456a608a-e7af-11ef-9310-92fbcf53809c.png

擴展

1、當運放的供電電源偏低,比如只有5V的時候,R3兩端理論上應該是2.5V的,實際卻只有幾百mV,此時適當提高運放供電電壓即可。

4596a4e2-e7af-11ef-9310-92fbcf53809c.png


2、有些人可能認為此處的MOS管是處于開關(guān)狀態(tài),實際上值處于放大狀態(tài)。

3、適當增加電源大小,就可增加改電路恒流帶負載能力,這里將24V 改為 48V

看下圖:
帶負載能力增加了1倍。

45c3a4b0-e7af-11ef-9310-92fbcf53809c.png

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原文標題:運放 + MOS管構(gòu)成的恒流電路分析及實用環(huán)境器件參數(shù)選擇

文章出處:【微信號:zfdzszy,微信公眾號:張飛電子實戰(zhàn)營】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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