分析一个恒流源电路,看看其负载电阻增大后为何负载两端的电压不能无穷大。

 

恒流源电路负载电阻增大后为何负载两端电压不能无穷大

SPX1117M3-1.5构成的10mA恒流源电路。

SPX1117M3-1.5是一个输出电压为1.5V的低压差稳压器件,其Out端与GND端之间的电压为1.5V,电阻R接在该IC的Out端与GND端之间,R的阻值不变,其两端电压亦不变,故流过R的电流为恒定电流,其大小为1.5V/150Ω,即10mA。由于负载RL与R是串联关系,故流过RL的电流亦为10mA。

恒流源电路负载电阻增大后为何负载两端电压不能无穷大

SOT-223封装的SPX1117M3。

假设上图电路的输入电压Vin为5V,若RL阻值为100Ω,则RL两端电压为1V,随着RL阻值的增大,其两端电压也线性的逐渐增加,当RL达到250Ω时,其两端电压为2.5V。之后若RL阻值再增大,RL两端电压也只是有较小的增加,即使RL为无穷大,其两端电压也不会超过5V。出现这种情况是因为SPX1117M3-1.5构成的恒流源电路自身也得需要一定的电压才能正常工作。该IC属于低压差稳压器件,用其构成恒流源时,要求IC的Vin与Vout之间的最小压差为2.5V,否则电路将失去恒流作用。若输出恒定电流为10mA,那么RL的最大阻值在250Ω左右,不可能为无穷大。有兴趣的读者可以实测一下这个电路,在RL为1KΩ时,看看其两端电压能否超过5V?

顺便说一下,实际中的恒流源电路,在负载RL为无穷大时,RL两端的电压最高不会超过恒流源电路的工作电压。