[发明专利]一种恒流源电路和采样电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种恒流源电路和采样电路。 

背景技术

目前恒流源电路得到了广泛的应用，以用于电流稳定性要求较高的电路。 

现有技术中(参见附图1)提出利用一个晶体管T2来实现恒流功能。因为晶体管T2的VBE为0.7V，所以通过电阻R1的采样电压为0.6V左右。最后的稳定电流：I＝VBE/R1。这个电路的主要缺点是电流精度差，温漂较高。原因是晶体管的VBE范围较大(0.58-0.75V)，并且具有较高的温漂。 

现有技术(参见附图2)利用一个三端并联稳压器U1来实现恒流源电路。如图2所示，该恒流源电路包括三端并联稳压器U1、晶体管T1。三端并联稳压器U1的输出端2通过电阻R3连接至电压输入端VIN并且其调整端1连接至在采样电阻R1和作为负载的发光二极管之间的节点，其输入端连接至参考电位。电阻R3连接在晶体管T1的基极和电压输入端VIN之间并且晶体管T1的发射极连接至电压输入端VIN，集电极连接至负载。三端稳压器U1可以选用TL431。采用TL431来实现恒流，因此通过控制U1(TL431)来实现控制输出电流。由于TL431的导通电压为：2.495V。所以通过采样电阻的电压为2.495V。此时的功耗为：P＝2.495*I。 该现有技术的主要缺点是：电流采样电压高达2.495V造成损耗很大。优点是精度高，温漂低。 

在上述二者的方案中，采样电阻两端的电压接近作为负载的发光二极管导通时的正向压降VF(通常为0.7-3.1V)，因此，造成了较大的功率损耗。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的恒流源电路，该恒流源电路可以克服现有技术中存在的各个缺点，具有效率高、电流精度高以及温漂低的优点。 

根据本发明的目的通过这样一种恒流源电路实现，即一种恒流源电路，包括主电路，所述主电路包括第一三端稳压器、晶体管、采样电阻、负载，所述第一三端稳压器的输出端连接所述晶体管的控制电极，所述晶体管的参考电极连接所述电压输入端，工作电极连接负载的一端，所述负载的另一端连接所述采样电阻的一端，所述采样电阻的另一端和所述第一三端稳压器的输入端分别连接至参考电位，其特征在于：所述恒流源电路还包括调整单元，所述调整单元包括稳压单元、第四电阻、以及第五电阻，所述稳压单元产生大于所述第一三端稳压器的第一基准电压的第二基准电压，并将所述第二基准电压通过第四电阻提供给所述第一三端稳压器的调节端，并且所述第五电阻连接在所述负载和所述采样电阻之间的节点与所述第一三端稳压器的调节端之间。 

本发明中，调整单元中的稳压单元、第四电阻以及第五电阻构成了影响采样电阻的采样电压的电路，采样电阻的采样电压V_R1和第一三端稳压器的第一基准电压VF以及第二基准电压VF1的关系为：VF＝(VF1*R5+V_R1*R4)/(R4+R5)，通过选择具有不同基准电压的第一三端稳压器、稳压单元以及通过选取第四电阻、第五电阻的不同阻值，可以实现将V_R1的数值调整得很小，从而减小了采样电阻的不必要的功耗，提高 了整个恒流源电路的功率。第二三端稳压器可以选择温漂低的稳压器，从而确保向第一三端稳压器的调节端提供温漂性能较好的基准电压。 

优选地，所述恒流源电路还包括第三电阻，所述第一三端稳压器的输出端经所述第三电阻连接电压输入端，并且所述第三电阻连接在所述晶体管的控制电极和电压输入端之间，从而实现了较好的分压作用。 

优选地，所述稳压单元为第二三端稳压器，所述第二三端稳压器的调节端通过第四电阻连接所述第一三端稳压器的调节端，其输出端连接至所述电压输入端，其输入端连接所述参考电位。第二三端稳压器可以选择为与第一三端稳压器较好地匹配。 

在稳压单元为第二三端稳压器的情况下，所述恒流源电路优选还包括第二电阻，所述第二三端稳压器的输出端经所述第二电阻连接所述电压输入端。从而实现了较好的分压作用。 

优选地，所述第二三端稳压器是TL431。TL431是并联三端稳压器，其具有良好的热稳定性能以及较高的精度。优选地所述第二三端稳压器的调节端和输出端短接，即二者之间不设置电阻并且二者具有相同电位，从而使得TL431的输出电压与其基准电压数值相等，为2.5V。 

在另外一种实施方式中，所述稳压单元为齐纳稳压管，所述齐纳稳压管的一端经过第四电阻连接至第一三端稳压器的调节端，另一端连接所述参考电位。