恒流源设计
三种常用恒流源设计:LM317 恒流、运放 + MOSFET 恒流(电流沉)、双三极管恒流;给出取样电阻标准值、功耗、所需电压余量与器件发热。
电路原理图
输入参数
计算结果
点按结果可复制数值;支持输入 4.7k、100n、2u2 等工程写法
计算公式
LM317:R1 = 1.25 V / IOUT,PR1 = 1.25·IOUT,VIN,min ≈ VL + 1.25 + 3 V
PU1 = (VIN − VL − 1.25)·IOUT
运放 + MOSFET:IOUT = VSET / RS,PQ1 = (VCC − VL − VSET)·IOUT
双三极管:IOUT ≈ VBE(Q2) / RS ≈ 0.65 V / RS,R1 < (VCC − 2VBE)·β / IOUT
原理与说明
恒流源的本质是:用一个取样电阻把电流变成电压,再用负反馈让这个电压保持恒定。三种电路的"基准电压"分别是 LM317 内部 1.25 V 带隙基准、外部 VSET、以及 Q2 的 VBE。
对比
- LM317:两个元件即可,精度好(±1–2%),但需 4 V 以上压差,效率低;电流 10 mA–1.5 A(更大用 LM338)。负载接在 OUT 与地之间(电流源型)。
- 运放 + MOSFET:精度最高、压差最小(VSET 可低至 0.1 V),VSET 可由 DAC/PWM 滤波调节,适合电子负载、LED 调光、电流源测试。负载接在电源与漏极之间(电流沉型)。RG(≈100 Ω)抑制振荡,必要时在运放输出与反相端之间加小电容补偿。
- 双三极管:成本最低,但 VBE 有 −2 mV/°C 温漂(约 −0.3%/°C)和批次离散性,适合 LED 指示、偏置等精度要求不高的场合。
旧版计算器给出的"输出阻抗"公式没有物理意义,已删除;实际恒流源的输出阻抗主要由环路增益和管子的厄利效应决定,远大于取样电阻。