恒流恒壓電源適配器

大多數(shù)工程師對一般的恒壓電源適配器的性能參數(shù)很熟悉。他們認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。例如個10V、10A的電源適配器要求電流從零變化到10A時，都應有10V的恒定輸出電壓。一旦負載電流超過10A，希望電源適配器可使用恒流或分流特性來限制電流。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載電阻從無窮大（開路）到1Ω。在這個范圍內(nèi)，負載電流是10A或更小。在這個“工作范圍”內(nèi)，電壓保持10V不變。
負載電阻小于1Ω時，系統(tǒng)將進入限流工作區(qū)。在恒壓電源適配器中，這視為超負荷情況輸出電壓將隨著負載電阻變化到零（短路）而減小到零。輸出電流限定在某個安全的較大值，然而一般認為這個區(qū)域是非工作區(qū)域，限流特性沒有特別說明。
 
恒流電源適配器
恒流電源適配器不太為我們所知，對其概念的領會相對困難。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）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，在這個負載范圍中輸出電流保持不變。
負載電阻超過1Ω時，進入依從限壓保護區(qū)。對于恒流電源適配器，認為限壓區(qū)是過壓情況般認為這個區(qū)域是非工作保護區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)的輸出電壓沒有明確定義。
 
數(shù)碼相機電源適配器依從電壓
我們對描述恒流電源適配器的術語不如用于恒壓電源適配器中的熟悉。對可變的恒流電源適配器，可以調(diào)節(jié)輸出電流，通?？蓮?附近到某個較大值（簡稱為恒流范圍）。
為維持負載電流恒定，輸出端電壓須跟隨負載電阻變化。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電源適配器的應用場合具有局限性。一般用于在負載電阻有限變化范圍內(nèi)必須維持電流恒定的場合。典型的例子如電子顯微鏡和氣體光譜測定法的偏轉和聚焦繞組。
圖表示一個恒流線性電源適配器的基本電路。圖中為壓控電流源。這是以前沒有介紹過的一個重要概念。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。當恒壓電源適配器并行工作時，這個概念對電流分配有重要的含義。
本例中，負載電流經(jīng)過串聯(lián)的小電阻R。回到電源適配器。這個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，并對串聯(lián)的調(diào)節(jié)器，即晶體管Q進行調(diào)節(jié)以維持R兩端電壓不變。因此流過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)，無論負載電阻如何，負載電流將保持不變。
 
圖中需要注意的是，隨著負載電阻的增加，輸出端電壓V。將增加到接近電源適配器電壓V。當V=V時，Q1將完全飽和失去控制。從這以后，電流必須開始下降，輸出電壓由整流電壓V。的特性確定，這是不可調(diào)的情況，因此在此不詳細說明。
盡管可以重新建構一個恒壓電源適配器來得到恒流特性，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)部電流通路必須嚴格規(guī)定。