恒流恒壓電源適配器

大多數(shù)工程師對(duì)一般的恒壓電源適配器的性能參數(shù)很熟悉。他們認(rèn)為這些電源適配器有功率限制能力，通常具有固定的輸出電壓和某種形式的電流或功率限制保護(hù)。例如個(gè)10V、10A的電源適配器要求電流從零變化到10A時(shí)，都應(yīng)有10V的恒定輸出電壓。一旦負(fù)載電流超過(guò)10A，希望電源適配器可使用恒流或分流特性來(lái)限制電流。這種已知的電源適配器輸出特性曲線示于圖中。
 
 
恒壓電源適配器
從圖可以了解恒壓電源適配器的輸出特性。恒壓電源適配器的正常工作范圍的負(fù)載電阻從無(wú)窮大（開(kāi)路）到1Ω。在這個(gè)范圍內(nèi)，負(fù)載電流是10A或更小。在這個(gè)“工作范圍”內(nèi)，電壓保持10V不變。
負(fù)載電阻小于1Ω時(shí)，系統(tǒng)將進(jìn)入限流工作區(qū)。在恒壓電源適配器中，這視為超負(fù)荷情況輸出電壓將隨著負(fù)載電阻變化到零（短路）而減小到零。輸出電流限定在某個(gè)安全的較大值，然而一般認(rèn)為這個(gè)區(qū)域是非工作區(qū)域，限流特性沒(méi)有特別說(shuō)明。
 
恒流電源適配器
恒流電源適配器不太為我們所知，對(duì)其概念的領(lǐng)會(huì)相對(duì)困難。恒流電源適配器的輸出特性曲線與恒壓電源適配器的相反。圖為典型恒流電源適配器的輸出特性曲線。
被控制參數(shù)（縱坐標(biāo)）是輸出電流，因變量為依從電壓。正常“工作范圍”從0Ω短路）到1Ω，在這個(gè)負(fù)載范圍中輸出電流保持不變。
負(fù)載電阻超過(guò)1Ω時(shí)，進(jìn)入依從限壓保護(hù)區(qū)。對(duì)于恒流電源適配器，認(rèn)為限壓區(qū)是過(guò)壓情況般認(rèn)為這個(gè)區(qū)域是非工作保護(hù)區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)的輸出電壓沒(méi)有明確定義。
 
數(shù)碼相機(jī)電源適配器依從電壓
我們對(duì)描述恒流電源適配器的術(shù)語(yǔ)不如用于恒壓電源適配器中的熟悉。對(duì)可變的恒流電源適配器，可以調(diào)節(jié)輸出電流，通常可從0附近到某個(gè)較大值（簡(jiǎn)稱為恒流范圍）。
為維持負(fù)載電流恒定，輸出端電壓須跟隨負(fù)載電阻變化。輸出電流恒定區(qū)的端電壓范圍稱為“依從電壓”。依從電壓通常有明確的較大值。
在圖的例子中，依從電壓為10V，負(fù)載電阻在0~10變化范圍內(nèi)維持10A的恒定電流。
恒流1A電源適配器的應(yīng)用場(chǎng)合具有局限性。一般用于在負(fù)載電阻有限變化范圍內(nèi)必須維持電流恒定的場(chǎng)合。典型的例子如電子顯微鏡和氣體光譜測(cè)定法的偏轉(zhuǎn)和聚焦繞組。
圖表示一個(gè)恒流線性電源適配器的基本電路。圖中為壓控電流源。這是以前沒(méi)有介紹過(guò)的一個(gè)重要概念。正如恒流電源適配器可以由電壓控制電流源得到，恒壓電源適配器也可以由電流控制電壓源得到。當(dāng)恒壓電源適配器并行工作時(shí)，這個(gè)概念對(duì)電流分配有重要的含義。
本例中，負(fù)載電流經(jīng)過(guò)串聯(lián)的小電阻R。回到電源適配器。這個(gè)電阻兩端得到的反映電流的電壓與放大器A1的內(nèi)部參考電壓比較，并對(duì)串聯(lián)的調(diào)節(jié)器，即晶體管Q進(jìn)行調(diào)節(jié)以維持R兩端電壓不變。因此流過(guò)R，的電流保持不變。如果忽略放大器的輸入電流，則在“依從電壓范圍”內(nèi)，無(wú)論負(fù)載電阻如何，負(fù)載電流將保持不變。
 
圖中需要注意的是，隨著負(fù)載電阻的增加，輸出端電壓V。將增加到接近電源適配器電壓V。當(dāng)V=V時(shí)，Q1將完全飽和失去控制。從這以后，電流必須開(kāi)始下降，輸出電壓由整流電壓V。的特性確定，這是不可調(diào)的情況，因此在此不詳細(xì)說(shuō)明。
盡管可以重新建構(gòu)一個(gè)恒壓電源適配器來(lái)得到恒流特性，但并不提倡這種做法。為了獲得較大的效率和較好的性能，要求恒流電源適配器的參考電壓很低（典型值低于100mV），內(nèi)部電流分流器必須具有高穩(wěn)定性，且內(nèi)部電流通路必須嚴(yán)格規(guī)定。