仪器仪表稳流电源设计

稳流源就是输出电流不随负载和电压变化的恒定电流源，其功能就是稳定负载上的电流。学习网小编现介绍一例自制用于的稳流电源。

1、稳流源技术要求

本稳流源的技术参数如下：负载电阻rl=13±3ω，要求有一定的通用性，故负载电阻要求为0-30ω。供电220vac变动±10%时，负载电流恒定为300madc，稳流系数si≤1%。

2、稳流电路的确定

采用串联稳流电路，如图所示。稳流电路由运算放大器与反馈电路构成，由于电流串联负反馈具有恒流特性，也是本电路设计的基础。稳流就是稳定某一个与负载电流成比例的电压，如果这个电压稳定了，与其成比例的电流也就稳定了。图中的rs是电流取样电阻，其与负载串联，如果rs的阻值固定不变，则rs上电压降的大小便反映出了负载电流的大小，所以稳定电流，就是稳定rs上的电压，如果电压稳定了，负载电流也就稳定了。

3、的选择

①取样电阻rs的确定

由于取样电压us的大小反映了负载电流的大小，rs的阻值大电压降也大，读数误差会小，但以、越高，对电源的要求也高，且rs上的耗散功率大、温升高，不利于工作稳定，因此us的取值一般为1-3v。us确定后，则可根据负载电流（il=0.3a）求出取样电阻rs的阻值。本例中us取1.2v。取样电阻rs用锰铜线绕制。则：

②基准电压vb的确定

取样电压us和取样电阻rs确定后，就可确定基准电压vb了。即vb≈ilrs

基准电压通过稳压电源或稳压管获得。本例用2dw7c稳压管，经电阻分压、w微调来获得稳定的基准电压vb。

③输入电压ui的确定

当输入电压最低，而输出电压最高时，调整管两端电压uce最低，如用晶体管作放大器，则工作电压uce必须高于该管的饱和电压uces。,放大器才能正常工作。从手册知晶体管的uces值均小于3v。这时可用下式来计算：

本例用原来的变压器次级双15v绕组，可满足设计要求。

④调整管的确定

稳流电源调整管的选择很重要，大功率晶体管产品的选择余地很大，故本例未作详细的计算，已知电源电压uimax≈20v、供电电流icm=300ma，则最大集电极耗散功率pcm=6w，则选择的晶体管的参数中要满足以下要求即可:

bvceo＞uimax；icm＞2-3icmax；pcm＞2-3pcmax

其中bvceo为晶体管基极开路时，集电极至发射极的反向击穿电压；icmax为晶体管最大集电极电流；pcmax为晶体管最大集电极耗散功率。

⑤关于放大器的电压增益avf

计算电压增益avf的依据是要求的稳流系数和输出电阻。采用运放可使计算简化。由于运放电路的理论依据是负反馈，从而可知加了反馈后放大器的闭环增益：avf≈1/f

这大大简化了计算过程。确定了电路后，很容易算出它的闭环增益，如果反馈电阻已确定，同时运放的差模电压增益avd足够大，则对不同开环增益的运放，其闭环增益avf都等于1/f；当满足avf≥1的条件时，放大器的闭环增益只与反馈电路有关，而与运放本身无关。这些特点就为选用运放提供了极大的方便。

⑥稳流电源的辅助电路设计

f0007b运放需要±15vdc供电、由于电源变压器是利用原来的，因此把20vac经倍压整流稳压后供运放使用。同时该电压经降

压后作为2dw7c的工作电压，经电阻分压后得到基准电压，调节w就可改变

基准电压vb，也就改变了稳流电流值。

4、稳流电源制作及调试

整个电路装在一块印刷板上，利用原来的供电器外壳安装。调试时在其输出端接入500madc电流表及负载。调节w使输出电流合乎要求。使用时待预热稳定后，调节w使工作电流符合仪器的规定值即可使用。