아날로그 회로로 작업 한 많은 사람들은 회로 설계에서 전압 소스와 전류 소스 라는 용어를 자주 접했을 것 입니다. 단순한 5V USB 출력 또는 12V 어댑터와 같이 일정한 전압을 제공하는 모든 것이 전압 소스로 간주 될 수 있지만, 전류 소스라는 용어는 항상 미스터리로 남아있는 것 같습니다. 그리고 많은 회로, 특히 Op-Amp 또는 스위칭 회로와 관련된 회로는 설계 작업을 위해 정전류 소스를 사용해야합니다. 그렇다면 현재 소스는 무엇을 의미합니까? 어떻게 작동하며 왜 필요한가요?
이 튜토리얼에서는 이러한 질문에 대한 답을 찾고 트랜지스터를 사용하여 간단한 정전류 소스 회로를 구축하고 테스트 할 것 입니다. 이 튜토리얼에 사용 된 회로는 부하 에 100mA 의 정전류 를 전달할 수 있지만 설계 요구 사항에 따라 전위차계를 사용하여 수정할 수 있습니다. 흥미 롭군요! 그럼 시작하겠습니다.
정전류 (CC) 소스 란 무엇입니까?
일반적으로 전원 공급 장치가 부하를 구동 할 때 두 가지 작동 모드가있을 수 있습니다. 하나는 정전압 (CV) 작동 모드 이고 다른 하나는 정전류 (CC) 모드 작동입니다.
CV 모드에서 전원 공급 장치는 출력 전압을 일정하게 만들고 부하 저항에 따라 출력 전류를 변경합니다. 가장 좋은 예는 출력 전압이 5V로 고정되어 있지만 부하에 따라 전류가 달라지는 5V USB 포트입니다. 작은 led를 연결하면 더 적은 전류를 소비하고 더 큰 것을 연결하면 더 많은 전류를 소비하지만 LED 양단의 전압은 항상 5V입니다.
CC 모드에서 이상적인 전류 소스 전원 공급 장치는 출력 전류를 일정하게 만들고 부하 저항에 따라 출력 전압을 변경합니다. 예를 들어 CC 모드의 12V 배터리 충전기를들 수 있습니다. 여기서 충전 전류는 전압에 따라 고정됩니다. 배터리를 1A 12V 배터리 충전기에 연결하면 배터리가 10.5V 인 경우 충전기의 출력 전류는 항상 1A이지만이 1A 충전 전류를 유지하기 위해 출력 전압이 달라집니다. 그래서 이것은 정전류 회로 가 필요한 곳이고, 다른 예는 LED를 통한 전류가 일정해야하는 정전류 LED 드라이버 회로 일 수 있습니다.
트랜지스터를 사용한 간단한 100mA 정전류 소스
이 프로젝트에서는 4 개의 구성 요소 만 사용하여 간단한 트랜지스터 정전류 소스 생성기를 구축합니다. 5V 전원을 사용하여 100mA 정전류 원 을 제공 할 수있는 매우 저렴한 회로입니다. 또한 1 ~ 100mA 범위에서 전류 출력을 제어하는 전위차계가 있습니다. 부하 저항에 변화가 있어도 일정한 전류를 제공합니다. 이는 회로에 변동없이 안정적인 전류 공급이 필요할 때 사용하는 데 유용합니다. 이전에는 Howland 전류 펌프 회로라고하는 다른 유형의 전류 소스 회로도 구축했으며 관심이있는 경우 전류 미러 회로도 살펴볼 수 있습니다. 이제이 프로젝트에 필요한 재료를 살펴 보겠습니다.
필요한 재료:
- TL431
- BC547
- 2k 저항 1 %
- 10k 가변 저항
- 22R 1 % 저항
- 5V DC 어댑터 또는 PSU 장치.
- 필요에 따라 다른 종류의 부하 저항.
- 브레드 보드 및 와이어 연결
- 테스트 용 멀티 미터.
위의 BOM에 명시된 것처럼 회로는 TL431 및 BC547의 두 가지 활성 구성 요소로만 구성됩니다. TL431은 2.5V 기준 전압을 사용하는 션트 조정기입니다. 션트 관련 작업을 위해 1-100mA의 음극 전류를 지원합니다. 이 부품의 패키지는 일반 스루 홀 트랜지스터와 동일합니다. 다른 구성 요소는 수동 구성 요소입니다. 정확한 출력을 위해서는 저항이 1 % 허용 오차 내에 있어야합니다.
정전류 소스 회로 다이어그램:
트랜지스터 프로젝트를 이용한 정전류 원의 회로도 는 아래와 같습니다.
위의 회로는 완전히 5V 라인으로 연결됩니다. 출력 부하는 출력과 GND 연결 사이에 연결되어야합니다. 상기 회로도에서, BC547는로 작동 패스 트랜지스터,