Semplice generatore di corrente costante tramite transistor

Molti di noi che hanno lavorato con circuiti analogici si sarebbero spesso imbattuti nei termini sorgente di tensione e sorgente di corrente in un progetto di circuito. Mentre tutto ciò che fornisce una tensione costante come una semplice uscita USB da 5 V o un adattatore da 12 V può essere considerato come una sorgente di tensione, il termine sorgente di corrente sembra sempre rimanere un mistero. E molti circuiti, in particolare quello che coinvolge Op-Amp o circuiti di commutazione, richiederebbero l'utilizzo di una sorgente di corrente costante per far funzionare il progetto. Allora cosa si intende per fonte attuale? Come funzionerà e perché è necessario?

In questo tutorial troveremo le risposte a queste domande e costruiremo e testeremo anche un semplice circuito sorgente di corrente costante utilizzando transistor. Il circuito utilizzato in questo tutorial sarà in grado di fornire una corrente costante di 100 mA al carico, ma è possibile modificarlo utilizzando un potenziometro secondo i requisiti di progettazione. Interessante vero! Quindi iniziamo.

Cos'è la sorgente di corrente costante (CC)?

Normalmente, quando un'unità alimentatore carico ci possono essere due possibili modalità di funzionamento, si è da tensione costante (CV) modalità di funzionamento, e l'altra da corrente costante (CC) modalità di funzionamento.

In modalità CV, l'alimentatore rende costante la tensione di uscita e modifica la corrente di uscita come richiesto dalla resistenza di carico. L'esempio migliore sarà la tua porta USB 5V, dove la tensione di uscita è fissata a 5V ma in base al carico la corrente varierà. Se colleghi un led piccolo assorbirà meno corrente e se ne colleghi uno più grande assorbirà più corrente ma la tensione ai capi del LED sarà sempre 5V.

In modalità CC, un alimentatore con sorgente di corrente ideale rende la corrente di uscita costante e varia la tensione di uscita come richiesto dalla resistenza di carico. Un esempio per questo sarà il caricabatteria da 12V in modalità CC dove la corrente di carica sarà fissata dalla tensione che verrà variata. Nel caso in cui la batteria sia da 10,5 V se la colleghi a un caricabatterie da 1 A a 12 V, la corrente in uscita dal caricabatterie sarà sempre 1 A ma la tensione in uscita sarà variata per mantenere questa corrente di carica da 1 A. Quindi è qui che sono richiesti circuiti a corrente costante, un altro esempio può essere un circuito driver LED a corrente costante in cui la corrente sebbene un LED deve essere costante.

Semplice sorgente di corrente costante da 100 mA mediante transistor

In questo progetto, costruiremo un semplice generatore di corrente costante a transistor utilizzando solo 4 componenti. È un circuito molto economico che può fornire una fonte di corrente costante da 100 mA utilizzando un alimentatore da 5 V. Avrà anche un potenziometro per controllare l'uscita di corrente da 1 a 100mA. Fornirà una corrente costante anche se ci sono cambiamenti nella resistenza del carico. Questo sarà utile quando un circuito necessita di alimentazione di corrente costante senza fluttuazioni. In precedenza abbiamo anche costruito un altro tipo di circuito sorgente di corrente chiamato Howland Current Pump Circuit, e il circuito Current Mirror puoi anche dare un'occhiata a loro se interessati. Ora, diamo un'occhiata ai materiali necessari per questo progetto.

Materiali richiesti:

1. TL431
2. BC547
3. Resistenza 2k 1%
4. Resistenza variabile 10k
5. Resistenza 22R 1%
6. Un adattatore CC da 5 V o un'unità PSU.
7. Diversi tipi di resistenza al carico secondo le esigenze.
8. Una breadboard e cavi di collegamento
9. Multimetro per test.

Come indicato nella distinta base di cui sopra, il circuito è costituito solo da due componenti attivi, TL431 e BC547. TL431 è un regolatore shunt che utilizza un riferimento di tensione di 2,5 V. Supporta 1-100 mA di corrente catodica per operazioni correlate allo shunt. Il pacchetto di questo componente è lo stesso del generico transistor a foro passante. Altri componenti sono componenti passivi. I resistori devono avere una tolleranza dell'1% per un output accurato.

Schema del circuito della sorgente di corrente costante:

Di seguito è mostrato lo schema del circuito per la sorgente di corrente costante utilizzando il progetto transistor.

Il circuito sopra è interamente collegato in un 5V lin. Il carico di uscita deve essere collegato tra l'uscita e la connessione GND. Nello schema sopra, BC547 funziona come un pass transistor,