CN204259236U - 晶体管恒流电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了晶体管恒流电源，涉及半导体器件领域。本实用新型提供的晶体管恒流电源，采用复合三极管的连接方式，与现有技术中的恒流电源制作复杂，成本高相比，其通过设置了分别与电源正极电连接的第一三极管K1的集电极和第二三极管K2的集电极，第一三极管K1的发射极通过二极管组与第二三极管K2的基极电连接；第一三极管K1的集电极通过电阻R1与第二三极管K2的基极电连接；第二三极管K2的发射极和第一三极管K1的基极分别与电源负极电连接，进而只是用了两个三极管、一个二极管组和一个电阻完成了恒流电源的设计，降低了恒流电源的制作复杂程度和只采用了基本元器件，进而降低了成本。

Description

晶体管恒流电源

技术领域

本实用新型涉及半导体器件领域，具体而言，涉及晶体管恒流电源。

背景技术

恒流电源是指电源输出的电流大小是恒定不变的，不会随着电压的变化而变化的电源。随着半导体器件和LED技术的发展，LED驱动电路中，LED驱动电源(LED恒流电源)是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电源转换器，其原因在于LED不能在电流波动很大的环境中工作。如，一组由10个LED芯片串联的LED灯组，当电流出现波动的时候，可能会烧坏该灯组中的一个LED芯片，进而导致其他芯片也无法正常工作，也就是使LED灯组整体失去照明的能力。

实现恒流的电路或器件有很多种，比较有代表性的有三种：1，采用耗尽型功率MOS器件，栅极和源极短路，漏极作为正极，源极作为负极。该器件虽然结构简单，但是MOS器件制造工艺要求高，而且恒流值调控难度大，批量生产重复性、一致性、良率都很难控制，成本高。2，如图1所示的运放恒流源，使用一个运放作为反馈，恒流源的标准电路。但是该电路结构复杂，所采用的模拟双极工艺成本很高，而且实现100V以上击穿耐压难度很大。3，如图2所示的MOS型混合电路，该电路结构简单，恒流值可控，但是所采用的工艺十分复杂，MOS器件、二极管、三极管分别采用DMOS工艺、CMOS工艺、双极工艺，集成工艺复杂，工艺要求高，生产成本高。

综上所述，现有的恒流电源工艺复杂，使用不便。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供晶体管恒流电源，以降低恒流电源制作的成本。

第一方面，本实用新型实施例提供了晶体管恒流电源，包括：

分别与电源正极电连接的第一三极管K1的集电极和第二三极管K2的集电极；

第一三极管K1的发射极通过二极管组与第二三极管K2的基极电连接；

第一三极管K1的集电极通过电阻R1与第二三极管K2的基极电连接；

第二三极管K2的发射极和第一三极管K1的基极分别与电源负极电连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，还包括：连接在第二三极管K2和负极之间的电阻R2；

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，还包括：第三三极管K3，第三三极管K3与第二三极管K2组成达林顿管，且第三三极管K3连接在第一三极管K1和第二三极管K2之间。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，还包括：第三三极管K3的基极通过二极管组与第一三极管K1的发射极电连接，第三三极管K3的集电极与电源正极电连接，第三三极管K3的发射极与第二三极管K2的基极电连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，还包括：连接在电源负极和第二三极管K2的发射极之间的变阻器。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，第一三极管K1、第二三极管K2、第三三极管K3中的一个或多个为NPN型三极管。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，第一电阻R1的电阻值为10KΩ～10KKΩ。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，第二电阻R2的电阻值为100Ω～10KΩ。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，还包括连接在二极管组和第二三极管的基极之间的至少两个第四三极管K4，至少两个第四三极管K4与第2三极管K2组成达林顿管。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，二极管组包括1至10个串联的二极管。

本实用新型实施例提供的晶体管恒流电源，采用复合三极管的连接方式，与现有技术中的恒流电源制作复杂，成本高相比，其通过设置了分别与电源正极电连接的第一三极管K1的集电极和第二三极管K2的集电极，第一三极管K1的发射极通过二极管组与第二三极管K2的基极电连接；第一三极管K1的集电极通过电阻R1与第二三极管K2的基极电连接；第二三极管K2的发射极和第一三极管K1的基极分别与电源负极电连接，进而只是用了两个三极管、一个二极管组和一个电阻完成了恒流电源的设计，降低了恒流电源的制作复杂程度和只采用了基本元器件，进而降低了成本。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了相关技术中运放恒流源的结构示意图；

图2示出了相关技术中MOS型混合恒流电路的结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例所提供的一种晶体管恒流电源的基本结构图；

图4示出了本实用新型实施例所提供的一种晶体管恒流电源的达林顿管结构示意图；

图5示出了本实用新型实施例所提供的一种晶体管恒流电源的优化连接图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了晶体管恒流电源，如图1所示，包括：

分别与电源正极电连接的第一三极管K1的集电极和第二三极管K2的集电极；第一三极管K1的发射极通过二极管组D与第二三极管K2的基极电连接；第一三极管K1的集电极通过电阻R1与第二三极管K2的基极电连接；第二三极管K2的发射极和第一三极管K1的基极分别与电源负极电连接。

其中，考虑到具体的使用情况，增加连接在第一三极管K1和第二三极管K2之间的三极管的数量。多个三极管能够组成达林顿管。如图4所示，达林顿管就是两个三极管接在一起，极性只认前面的三极管。以两个相同极性的三极管为例，前面三极管集电极跟后面三极管集电极相接，前面三极管发射极跟后面三极管基极相接，前面三极管功率一般比后面三极管小，前面三极管基极为达林顿管基极，后面三极管发射极为达林顿管发射极，用法跟三极管一样，放大倍数是两个三极管放大倍数的乘积。当需要电路进行较高倍数的电流放大的时候，一个普通的三极管可能无法达到放大的效果，因而可以通过复合三极管组成达林顿管的方式来提高放大的倍数。当然，也可以是采用单支放大倍数复合要求的三极管作为第二三极管。

在二极管通电之后，压降是一个定值，也就是二极管组D两端的压差是定值，根据具体的使用情况二极管组D可以是由一组串联的二极管所组成，也可以根据需要由二极管并联进行使用。需要说明的是，二极管组D可以是由1-10个二极管串联组成，用于控制温度对恒流值的影响，二极管数量越多，恒流值负温度特性越大。

进一步，本实用新型所提供的晶体管恒流电源，还包括：连接在第二三极管K2和负极之间的电阻R2。通常电阻R2的电阻值在100Ω～10KΩ之间，并且该电阻具有正温度系数特性。

如前文，第二三极管K2可以以达林顿管的方式出现，也就是本实用新型所提供的晶体管恒流电源，还包括：第三三极管K3，第三三极管K3与第二三极管K2组成达林顿管，且第三三极管K3连接在第一三极管K1和第二三极管K2之间。通常，要求K3或者由K3组成达林顿管的放大倍数要求超过100。

具体的，第三三极管K3的基极通过二极管组D与第一三极管K1的发射极电连接，第三三极管K3的集电极与电源正极电连接，第三三极管K3的发射极与第二三极管K2的基极电连接。

当电源正极和电源负极分别作为本电路的正负极(只有这两端与外部电路连通)时，本实用新型所提供的晶体管恒流电源是作为一个两端器件所使用的，其恒流值受基本电子元器件(二极管组D、三极管)的物理参数所影响，其工作的恒流值为一个定值(或者说是一个较小的范围)。为了能够使其工作电流值是可调节的，可以是增加连接在电源负极和第二三极管K2的发射极之间的变阻器。通过调节变阻器的阻值，进而调节本实用新型所提供的晶体管恒流电源的工作电流。

变阻器可以采用多电阻串联的形式构成，通过在电阻的两端并联开关，使得控制开关来控制接入电路的电阻数量，进而来调节接入电路的电阻值，从而实现对晶体管恒流电源的工作电流值的控制。

具体的，第一三极管K1、第二三极管K2、第三三极管K3中的一个或多个为NPN型三极管。或者晶体管恒流电源中的三极管全部为NPN型三极管。为了简化生产难度和成本，第一、第二、第三三极管可以全部采用功率三极管。

受使用要求的限制，第一电阻R1应是高值电阻，其电阻值为10KΩ～10KKΩ。以保证电路能够正常工作。

另一种情况，本实用新型所提供的晶体管恒流电源还可以包括连接在二极管组D和第二三极管的基极之间的至少两个第四三极管K4，至少两个第四三极管K4与第2三极管K2组成达林顿管。除了只使用一个三极管与第二三极管K2组成达林顿管，还可以是将多个三极管连接成达林顿管的方式进行使用，以提高放大倍数。

本实用新型所提供的晶体管恒流电源，可以使用在任何需要恒流特性的线路上，使用时将本实用新型器件串联在线路中，本实用新型器件所在的串联回路电流将由本实用新型所提供的晶体管恒流电源的恒流值(晶体管恒流电源的工作电流)决定。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.晶体管恒流电源，其特征在于，包括：

分别与电源正极电连接的第一三极管的集电极和第二三极管的集电极；

第一三极管的发射极通过二极管组与第二三极管的基极电连接；

第一三极管的集电极通过第一电阻与第二三极管的基极电连接；

第二三极管的发射极和第一三极管的基极分别与电源负极电连接。

2.根据权利要求1所述的晶体管恒流电源，其特征在于，还包括：连接在第二三极管和负极之间的第二电阻。

3.根据权利要求1所述的晶体管恒流电源，其特征在于，还包括：第三三极管，所述第三三极管与所述第二三极管组成达林顿管，且所述第三三极管连接在所述第一三极管和第二三极管之间。

4.根据权利要求3所述的晶体管恒流电源，其特征在于，所述第三三极管的基极通过二极管组与第一三极管的发射极电连接，所述第三三极管的集电极与电源正极电连接，所述第三三极管的发射极与第二三极管的基极电连接。

5.根据权利要求1所述的晶体管恒流电源，其特征在于，还包括：连接在电源负极和第二三极管的发射极之间的变阻器。

6.根据权利要求3所述的晶体管恒流电源，其特征在于，所述第一三极管、第二三极管、第三三极管中的一个或多个为NPN型三极管。

7.根据权利要求1所述的晶体管恒流电源，其特征在于，所述第一电阻的电阻值为10KΩ～10KKΩ。

8.根据权利要求2所述的晶体管恒流电源，其特征在于，所述第二电阻的电阻值为100Ω～10KΩ。

9.根据权利要求1所述的晶体管恒流电源，其特征在于，还包括连接在二极管组和第二三极管的基极之间的至少两个第四三极管，至少两个所述第四三极管与所述第二三极管组成达林顿管。

10.根据权利要求1所述的晶体管恒流电源，其特征在于，所述二极管组包括1至10个串联的二极管。