簡(jiǎn)單高效可調(diào)電流源

有時(shí)有這樣的需求，一個(gè)簡(jiǎn)單的電流源要在相對(duì)很寬的電流電平范圍簡(jiǎn)便可調(diào)，而且這種需求正在增長(zhǎng)。圖1中所示電路采用200KHz脈寬調(diào)制(PWM)降壓轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)器IC來(lái)產(chǎn)生50mA到1.5A的可編程恒定電流。該8引腳IC需要很少外接元件，它有一個(gè)內(nèi)部開關(guān)、電流敏感電阻器、熱關(guān)斷和欠壓鎖定。輸入電壓范圍可做到8(欠壓鎖定)到30V。PROG引腳用于輸出電流的設(shè)置。

(b)用DC電壓編程電流；(c)用PWM信號(hào)編程電流；(d)改進(jìn)電路取得更高的輸出電流和效率

圖1 可調(diào)恒流源

輸出電流通過(guò)吸納PROG引腳電流進(jìn)行編程。輸出電流接近PROG引腳輸出電流的2000倍。有幾種不同的電流編程方法可供使用：
1．由于PROG引腳上的電壓穩(wěn)定在2.465V，因此由PROG引腳到接地之間放置一個(gè)電阻來(lái)產(chǎn)生PROG引腳的恒定電流輸出。這樣產(chǎn)生的電流是此IC BAT引腳輸出的2000倍(見圖1(a)編程電阻算式)。
2．輸出電流也可以通過(guò)一個(gè)電壓源或數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(DAC)的DC電壓來(lái)進(jìn)行編程。電壓源必須能夠吸納近500mA的電流(見圖1(b))。
3．用占空比可變的PWM信號(hào)也可以對(duì)輸出電流編程(見圖1(c))。例如，占空比為10%的信號(hào)將產(chǎn)生全電流的10%，而占空比為50%將產(chǎn)生全電流的50%，等等。PWM信號(hào)的頻率要求不是很嚴(yán)格，可以是接近100Hz到10kHz或更高的范圍。不過(guò)較低的頻率將產(chǎn)生較高的波紋電流。
IC封裝包含一個(gè)1.5A的功率開關(guān)。為有效散去IC產(chǎn)生的熱，PC板必須有充裕量的銅，特別是引線周圍。IC產(chǎn)生的熱量絕大部分通過(guò)銅引線傳導(dǎo)給PC板的銅，它是散熱體。使用帶有穿孔通到背面銅的雙面PC板可增加電路板向周邊空氣散熱的能力。
對(duì)于電流接近達(dá)500mA和輸出電壓為10V的情形，需采用最少部件配置的電路 (見圖1(a))。不過(guò)，對(duì)較高的電流或較高的輸出電壓建議采用改進(jìn)電路(見圖1(d))。IC內(nèi)設(shè)有一個(gè)升壓引腳，用它降低開關(guān)的飽和電壓。這樣做可提高效率，降低電路板溫度，實(shí)現(xiàn)更多的電流輸出。少許幾個(gè)附加元件和一個(gè)3-6V源(接近25mA)可降低電路溫度達(dá)20℃。■(鋤禾譯)