在科技高速發(fā)展的當(dāng)下，產(chǎn)品快速開發(fā)已成常態(tài)化。嵌入式系統(tǒng)的強(qiáng)大的處理能力，對電源模塊的要求越來越高，對輸入電壓范圍也越來越寬。寬電壓輸入就會導(dǎo)致供電電流隨輸入電壓變化而變化，為了全電壓輸入范圍的情況下，保證電源模塊啟動能力的一致性，增加一個恒流電路給控制芯片供電。

恒流電路有很多場合不僅需要場合輸出阻抗為零的恒流源，也需要輸入阻抗為無限大的恒流源，以下是幾種單極性恒流電路：

類型1：

特征：使用運放，高精度

輸出電流：Iout=Vref/Rs

類型2：

特征：使用并聯(lián)穩(wěn)壓器，簡單且高精度

輸出電流：Iout=Vref/Rs

檢測電壓：根據(jù)Vref不同（1.25V或2.5V）

類型3：

特征：使用晶體管，簡單，低精度

輸出電流：Iout=Vbe/Rs

檢測電壓：約0.6V

類型4：

特征：減少類型3的Vbe的溫度變化，低、中等精度，低電壓檢測

輸出電流：Iout=Vref/Rs

檢測電壓：約0.1V～0.6V

類型5：

特征：使用JEFT，超低噪聲

輸出電流：由JEFT決定

檢測電壓：與JEFT有關(guān)

其中類型1為基本電路，工作時，輸入電壓Vref與輸出電流成比例的檢測電壓

Vs(Vs=Rs×Iout)相等，如圖5所示。

注：Is=IB+Iout=Iout(1+1/hFE)，其中1/hFE為誤差；若輸出級使用晶體管，則電流檢測時會產(chǎn)生基極電流分量這一誤差，當(dāng)這種情況不允許時，可采用圖6所示那樣采用FET管。

Is=Iout-IG

類型2，這是使用運放與Vref（2.5V）一體化的并聯(lián)穩(wěn)壓器電路，由于這種電路的Vref高達(dá)2.5V，所以電源利用范圍較窄。

類型3，這是用晶體管代替運放的電路，由于使用晶體管的Vbe（約0.6V）替代Vref的電路，因此，Vbe的溫度變化毫無改變地呈現(xiàn)在輸出中，從而的不到期望的精度類型4，這是利用對管補(bǔ)償Vbe隨溫度變化的電路，由于檢測電壓也低于0.1V左右，因此，電源利用范圍很寬。

類型5，這是利用J-FET的電路，改變Rgs可使輸出電流達(dá)到漏極飽和電流IDSS，由于噪聲也很小，因此，在噪聲成為問題時使用這種電路也有一定價值，在該電路中不接RGS，則電流值變成IDSS，這樣，J-FET接成二極管形式就變成了“恒流二極管”。

恒流電路的原理圖：

三極管恒流電路

三極管恒流電路

三極管的恒流電路，主要是利用Q2三極管的基級導(dǎo)通電壓為0.6~0.7V這個特性;當(dāng)Q2三極管導(dǎo)通，Q1三極管基級電壓被拉低而截止，負(fù)載R1不工作;負(fù)載R1流過的電流等于R6電阻的電流(忽略Q1與Q2三極管的基級電流)，R6電阻的電流等于R6電阻兩端的0.6~0.7V電壓除以R6電阻阻值(固定不變)，因此流過R1負(fù)載的電流即為恒定不變，即使R1負(fù)載的電源端VCC電壓是可變的，也能達(dá)到恒流的電路效果。

運放恒流電路

運放恒流電路

運放的恒流電路，主要是利用運放的“電壓跟隨特性”，即運放的兩個輸入引腳Pin3與Pin2電壓相等電路特性。關(guān)于運放的文章推薦:看懂運算放大器原理。

當(dāng)在電阻R4輸入Vin穩(wěn)定電源電壓時，電阻R7兩端的電壓也為Vin不變，因此無論外界電路如何變化，流過R7電阻的電流是不變的;同三極管恒流電路原理分析一樣，R2負(fù)載的電流等于R7電阻的電流，所以即使R2負(fù)載的電源為可變電壓電源，R2負(fù)載的電流也是保持固定不變，達(dá)到恒流的效果。

除去運用三極管與運放設(shè)計的恒流電路，芯片哥介紹另外一種恒流電路設(shè)計方案，主要是利用穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓特性。

穩(wěn)壓二極管恒流電路

穩(wěn)壓二極管恒流電路

穩(wěn)壓二極管的恒流電路中，三極管Q4的基級電壓被限定在穩(wěn)壓二極管工作的穩(wěn)定電壓Uzd下，因此R10電阻的電壓等于Uzd減去三極管基級與發(fā)射級的導(dǎo)通壓降0.7V，即U=Uzd-0.7保持恒定不變，所以流過R10電阻的電流在VCC電源即使可變的條件下也是固定不變，也就是R8負(fù)載的電流保持不變，達(dá)到恒流的效果。