原创 三极管-限流和恒流

Yuliang兄，发来一个电路偶觉得还是非常好的，正好和我以前分析的输出限流电路是一对，而且与恒流源有一定的关系，我就补充完整一下，继而分析一些Panic兄以前整理的一些恒流源，对比和学习下。

左边是高边输出，需要用三个管子，Q1用来隔离5V和12V，Q2限流，Q3为主输出管。
分析可参考：输出限流电路的分析
右边是低边输出，需要两个管子，Q1为限流，Q2为主输出管。其结构与下面博文中的恒流源非常相似。电阻信号采用恒流源电路
注意上面的Rx电阻，该电阻的作用使得Rlm的电压比没有Rx的时候更高一些，增加Rx使得Q1由放大区转换成饱和区（非深度饱和）的阈值要大一些。注意如果不使用Rx，当Rlm上到达一定电流的时候，Q1几乎是直接从截止转入饱和状态（非深度饱和，限流更彻底）。使用Rx，使得Q1还要经历一个放大区（限流的斜率变小）。
而限流电路电流恒定的区间，就是一个恒流源的基础电路。
经典的恒流源都是按照相同的静态工作点来形成的，通过搭建相同的环境来实现，有个网页可以提供参考设计，网址为：http://www.dz3w.com/info/designcalc/0069492.html
我结合参考和网页的计算结果（把电路图等效下，结果如下：）

比例电流源的静态功耗低，比较符合使用要求，计算如上图所示。
接下来看基于稳压管的恒流源，如下图所示则存在一些问题。从本质上说，稳压管电路的引进直接在电阻上加上了一个稳定的电压，通过Ib对输出电流进行补偿来实现的。（输出电流大时，Ib小，输出电流小时，Ib大）。

稳压管电路的问题在于，输出电流较小的时候，三极管Q1也存在较大的功耗，因为Q1的E级电流是一定的，由Ibe+Ice组成，当Ice较小的时候Ibe非常大，而三极管电路则不存在这个问题。当输出电流较大的时候，两者是相似的，因此不建议采用此种电路（静态功耗较大，最主要的是，它还是把be电压的变化引入到了恒流过程中，而且有两个误差源在里头，没事不要用此电路）。

同样的问题也存在于使用TL431的芯片上，偶建议可以采用较大功耗的三极管，并仔细核算Ib。比较而言，采用TL431的电路要稳定一些，毕竟稳压源是直接加在电阻上的，没有三极管be电压变化引起的干扰。
以上电路均不带短路保护，如果直接短路至电源，可能直接烧毁。这是以上电路的问题。
注：Panic给的关于三端稳压器的电路图的使用方法，偶看不懂，惭愧。运放构成的电流源种类较多，按照我能找到的结构将一一分析，不过Panic的运放电流，我看了又看，分析不出来（单运放似乎无法构成恒流源，有搞明白的可以分析分析，偶学习一下）。