CN201667038U - 稳态恒流电路结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种稳态恒流电路结构，包括一恒流晶体管，其中还包括一正温度系数热敏电阻，该正温度系数热敏电阻与恒流晶体管串联。采用了该实用新型的稳态恒流电路结构，由于将正温度系数热敏电阻与恒流管串联，当电路电压上升，恒定电流IH也升高时，正温度系数热敏电阻由于其R-I特性会相应地升高发热电阻，使电流适当降低，保证恒定电流的稳定性；同时，当电压超过恒流管正向击穿电压VB并过大，恒流管失去恒流特性时，正温度系数热敏电阻阻值升至极高，从而降低了电路电流，保护了用电设备。
Description
技术领域
本实用新型涉及电路结构领域，特别涉及恒流电路结构领域，具体是指一种稳态恒流电路结构。
背景技术
恒流管是一种经常被用于驱动LED或其它电子原件的半导体器件，其特点是在电源电压变化时能够提供是恒定的电流以保护所驱动的LED或其它电子原件。恒流管相当于一个大电流的恒流源或最大峰值电流限制电路，即使出现电源电压供应不稳定或负载电阻变化很大的情况，其都能确保供电电流稳定。因此，恒流管被广泛应用于恒流源、稳压源、放大器以及电子仪器的保护电路中。
但是，在现有的恒流管应用方式中，恒流管应用电路必须外界精确地串有阻值为101～104Ω的电阻才能使用，例如恒定电流IH为1.5mA(测试电压为10V)，当电路出现电压或电流异常，电路电压升至VB时，则IH并非完全恒定的，而是具有波动值ΔI。这样，一方面，就无法满足对稳流特性要求更高的设备的需要；另一方面，当电压超过正向击穿电压VB(1.2IH)时，恒流管会失去恒流特性，此时若电压或电流过大，则容易直接毁坏恒流管，对整个应用电路产生安全隐患。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种恒流特性更为稳定，能够避免恒流管被损坏，结构简单，成本低廉，应用广泛的稳定恒流电路结构。
为了实现上述的目的，本实用新型的稳定恒流电路结构具有如下构成：
该稳态恒流电路结构包括一恒流晶体管，其主要特点是，该稳态恒流电路结构还包括一正温度系数热敏电阻，该正温度系数热敏电阻与恒流晶体管串联。
该稳态恒流电路结构中所述的恒流晶体管为恒流二极管，所述的正温度系数热敏电阻串联接于该恒流二极管的负极。
该稳态恒流电路结构还可以包括一电阻，该电阻与串接于二极管负极和正温度系数热敏电阻间的电路相并联。
所述的连接于二极管负极和正温度系数热敏电阻间的电路为一段导线。
所述的电阻为可调电阻。
该稳态恒流电路结构中所述的恒流晶体管为恒流三极管，所述的正温度系数热敏电阻的第一端连接该恒流三极管的阴极，该正温度系数热敏电阻的第二端连接所述的恒流三极管的控制极。
所述的恒流三极管的控制极和正温度系数热敏电阻的第二端还可以均接地。
该稳态恒流电路结构还可以包括一电阻，该电阻与串接于所述的三极管阴极和正温度系数热敏电阻间的电路相并联。
所述的连接于三极管阴极和正温度系数热敏电阻间的电路为一段导线。
所述的电阻为可调电阻。
采用了该实用新型的稳态恒流电路结构，由于将正温度系数热敏电阻与恒流管串联，当电路电压上升，使恒定电流IH也升高时，正温度系数热敏电阻由于其R-I特性会相应地升高发热电阻，使得电流适当降低，保证了恒流管的恒流性能，更有效地稳定了电路电流；同时，当电压超过恒流管正向击穿电压VB(1.2IH)并过大，使恒流管会失去恒流特性时，正温度系数热敏电阻会局部发热并使自身电阻升至极高，从而有效地降低了电路电流并保护电路。当电路故障修复后，正温度系数热敏电阻自身阻值降至起始值，并可随恒流管重复使用多次。该实用新型性能稳定、结构简单、成本低廉且应用范围广泛。
附图说明
图1为本实用新型的稳态恒流电路结构的一种实施方式的示意图。
图2为本实用新型的稳态恒流电路结构的一种优选实施方式的示意图。
图3为本实用新型的稳态恒流电路结构的另一种实施方式的示意图。
图4为本实用新型的稳态恒流电路结构的另一种优选实施方式的示意图。
图5为本实用新型中的正温度系数热敏电阻的R-I特性曲线图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容，特举以下实施例详细说明。
请参阅图1所示，为本实用新型的稳态恒流电路结构的一种实施方式。该稳态恒流电路结构包括一恒流二极管1，还包括一正温度系数热敏电阻2，该正温度系数热敏电阻2串联接于该恒流二极管1的负极。
该实施方式应用于LED驱动。其中，恒流二极管1的参数为：恒定电流IH＝4.0～4.95mA(测试电压为10V)、起始恒流电压Vk≤3、动态阻抗ZD＝150KΩ、最高使用电压V＝80V、控制电流比KC＝Isov/IH≤1.1、脉冲上升或下降时间为50ns；正温度系数热敏电阻2的参数为：维持电流Ihold＝4.0mA、最高电压Vmax＝100V、最大阻值R＝1500Ω。
在本实用新型的一种优选实施方式中，如图2所示，上述的具有恒流二极管1的稳态恒流电路结构还可以包括一可调电阻3，该可调电阻3与串接于二极管1负极和正温度系数热敏电阻2间的电路相并联，即，该可调电阻3的一端连接恒流二极管1的负极，其另一端连接于正温度系数热敏电阻2上连接恒流二极管1负极的一侧。所述的串接于二极管1负极和正温度系数热敏电阻2间的电路为一段导线，该段导线具有一定的电阻值(较小)。改变该可调电阻3，即可在较小的范围内改变其与所述导线的并联电阻值，以用于出厂时的电阻微调，使整个稳态恒流电路结构获得更为精确的恒定电流IH。
该实施方式应用于提供手持设备的恒流源，其恒流性能更好。其中，恒流二极管1的参数为：恒定电流IH＝6.3～6.8mA(测试电压为10V)、起始恒流电压Vk≤3、动态阻抗ZD＝150KΩ、最高使用电压V＝80V、控制电流比KC＝Isov/IH≤1.1、脉冲上升或下降时间为50ns；正温度系数热敏电阻2的参数为：维持电流Ihold＝6.3mA、最高电压Vmax＝100V、最大阻值R＝1000Ω。
在本实用新型的另一种实施方式中，如图3所示，该稳态恒流电路结构包括一恒流三极管4，还包括一正温度系数热敏电阻2，该正温度系数热敏电阻2的第一端连接该恒流三极管4的阴极，该正温度系数热敏电阻2的第二端连接所述的恒流三极管4的控制极，在本实施方式中，所述的恒流三极管4的控制极和正温度系数热敏电阻2的第二端均接地。
该实施方式应用于为数码产品提供恒流源。其中，恒流三极管4的参数为：恒定电流IH＝1.5～2.5mA(测试电压为10V)、起始恒流电压Vk≤5、动态阻抗ZD＝150KΩ、最高使用电压V＝80V、控制电流比KC＝Isov/IH≤1.05、脉冲上升或下降时间为50ns的恒电流三极管1；正温度系数热敏电阻2的参数为：维持电流Ihold＝1.5mA、最高电压Vmax＝100V、最大阻值R＝5000Ω。
在本实用新型的另一种优选实施方式中，如图4所示，上述的具有恒流三极管4的稳态恒流电路结构还可以包括一可调电阻3，该可调电阻3与串接于三极管4阴极和正温度系数热敏电阻2间的电路相并联，即，该可调电阻3的一端连接恒流三极管4的阴极，另一端连接于正温度系数热敏电阻2的第一端。所述的串接于三极管4的阴极和正温度系数热敏电阻2间的电路为一段导线，该段导线具有一定的电阻值。改变该可调电阻3，即可在较小的范围内改变该可调电阻与所述导线的并联电阻值，以用于出厂时的电阻微调，使整个稳态恒流电路结构获得更为精确的恒定电流IH。
该实施方式应用于为微型机器提供恒流源，其恒流特性更好，且电压范围更宽。其中，恒流三极管4的参数为：恒定电流IH＝6.3～6.8mA(测试电压为10V)、起始恒流电压Vk≤35、动态阻抗ZD＝200KΩ、最高使用电压V＝80V、控制电流比KC＝Isov/IH≤1.05、脉冲上升或下降时间为50ns；正温度系数热敏电阻2的参数为：维持电流Ihold＝6.3mA、最高电压Vmax＝100V、最大阻值R＝1000Ω。
在本实用新型的应用中，将本实用新型所提供的稳态恒流电路结构接入电源电路。其中所串联的正温度系数热敏电阻具有其固有的R-I特性，如图5所示，当电路电流处于AB区间内时，该正温度系数热敏电阻的阻值会随电流的上升而缓慢上升，而大于B点后，其阻值会骤然上升。所以，当该稳态恒流电路结构中的恒流管的恒定电流IH因电压上升而产生波动值ΔI时，该正温度系数热敏电阻会相应地缓慢提高其阻值，从而减小ΔI，使恒定电流IH更为稳定。另一方面，当电压超过恒流管正向击穿电压VB并过大，使恒流管失去其恒流特性时，正温度系数热敏电阻由于其R-I特性，会局部发热并使自身电阻骤然升高，从而降低了电路电流，避免了所接的用电设备受到过电流的冲击。另外，在本实用新型所提供的稳态恒流电路结构中接入可调电阻，使其与连接于恒流晶体管和正温度系数热敏电阻间的导线并联，通过调节该可调电阻，以在较小的范围内调整该可调电阻与导线的并联电阻值，用于在出厂时对整个电路的电阻进行微调，使整个稳态恒流电路结构获得更为精确的恒定电流IH，从而满足对恒定电流要求更高的用电设备的需求。
采用了该实用新型的稳态恒流电路结构，由于将正温度系数热敏电阻与恒流管串联，当电路电压上升，使恒定电流IH也升高时，正温度系数热敏电阻由于其R-I特性会相应地升高发热电阻，使电流适当降低，保证了恒流管的恒流性能，更有效地稳定了电路电流；同时，当电压超过恒流管正向击穿电压VB(1.2IH)并过大，恒流管会失去恒流特性时，正温度系数热敏电阻会局部发热并使自身电阻升至极高，从而有效地降低了电路电流并保护电路。当电路故障修复后，正温度系数热敏电阻自身阻值降至起始值，并可随恒流管重复使用多次。该实用新型性能稳定、结构简单、成本低廉且应用范围广泛。
在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (9)
1.一种稳态恒流电路结构，包括一恒流晶体管，其特征在于，所述的稳态恒流电路结构还包括一正温度系数热敏电阻，所述正温度系数热敏电阻与所述的恒流晶体管串联。
2.根据权利要求1所述的稳态恒流电路结构，其特征在于，所述的恒流晶体管为恒流二极管，所述的正温度系数热敏电阻串联接于所述的恒流二极管的负极。
3.根据权利要求2所述的稳态恒流电路结构，其特征在于，所述的电路结构还包括一电阻，所述的电阻与串接于所述的二极管负极和正温度系数热敏电阻间的电路相并联。
4.根据权利要求3所述的稳态恒流电路结构，其特征在于，所述的串接于二极管负极和正温度系数热敏电阻间的电路为一段导线。
5.根据权利要求1所述的稳态恒流电路结构，其特征在于，所述的恒流晶体管为恒流三极管，所述的正温度系数热敏电阻的第一端连接所述的恒流三极管的阴极，该正温度系数热敏电阻的第二端连接所述的恒流三极管的控制极。
6.根据权利要求5所述的稳态恒流电路结构，其特征在于，所述的恒流三极管的控制极和正温度系数热敏电阻的第二端均接地。
7.根据权利要求6所述的稳态恒流电路结构，其特征在于，所述的电路结构还包括一电阻，所述的电阻与串接于所述的三极管阴极和正温度系数热敏电阻间的电路相并联。
8.根据权利要求7所述的稳态恒流电路结构，其特征在于，所述的串接于三极管阴极和正温度系数热敏电阻间的电路为一段导线。
9.根据权利要求3、4、7和8中任一项所述的稳态恒流电路结构，其特征在于，所述的电阻为可调电阻。
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