双极性大功率压控恒流源设计：简单高效方案

本文介绍了一种双极性输出、大功率、压控恒流源的设计方案，该方案利用简单的运算放大器系统，通过电压和电流扩展，实现25V、0~2A的可调恒定电流输出，具备高负载稳定性和低纹波的特点。与传统方法相比，如参数稳流器、串联反馈调整型稳流电源和开关稳流源，此设计具有更广泛的输出电流范围、更高的精度、更低的成本以及更简单的电路结构。 在电子仪器设备的众多应用中，压控恒流源是不可或缺的组件，尤其需要在负载变化时保持良好的电流稳定性。传统的恒流源设计方案包括利用二极管、三极管和集成稳压源的特性，如参数稳流器（输出电流范围小、精度不高）、串联反馈调整型稳流电源（输出电流小、效率低）和开关稳流源（电路复杂、纹波大、可靠性差）。为了克服这些缺点，本设计创新地采用普通运算放大器，结合三极管实现电压和电流的扩展，既能提供大电流输出，又保持了简洁的电路布局和经济的成本。 设计的核心部分是电路的架构，如图1所示，控制电压信号输入到运放组成的恒流模块，通过电压扩展模块和电流扩展模块将电流供给负载。电流采样电阻用于检测输出电流，采样的信号通过电压反馈系统返回到恒流模块，确保恒流的精确控制。功率模块采用开关电源，为电流扩展模块提供能量，同时通过78、79系列三端稳压器降压，以提升运放的输出电压能力，满足双极性输出需求。 在实际应用中，选择低纹波的开关电源以减少噪声影响，同时，双极性输出的开关电源可以降低成本并减小设备体积。通过实验验证，这种设计方案的恒流源表现出优秀的负载稳定性和低纹波性能，是电子设备中高效、可靠的电流源解决方案。