交流恒流源的定义、作用、类型及电路设计

  交流恒流源也可以称为稳流，因为在平时，我们接触的更多的是稳流源，种类多，其所代表的概念也就更难理解一点，今天我们就详细了解交流恒流源，主要讲解定义、作用、类型及设计。

一、交流恒流源的定义

什么是交流恒流源?举例：恒流电源，恒流值1A，最大输出电压100V。打开此直流电源上的电源开关时，电压表和电流表显示什么?输出电压为100V，输出电流为0A。有没有人问过你是不是100V1A的恒流源?为什么不是100V1A?理论上，输出电压为U=IR，其中U为输出电压，I为输出电流，R为负载电阻。

交流恒流源主要以种类繁多，精度高，稳定性好，谐波低，失真度低为卖点。恒流源是指当电网发生振动或使用与阻抗特性相匹配的电流量时，保持输出电流恒定的交流电源。这种能量主要用于产品和设备的应用和测试，而不是电力的热效应。

二、交流恒流源的作用

1、交流恒流源专为低压电器用户设计制造，输出电流恒定，输出波形为纯正弦波，可作为电流测试仪使用。

2、根据用户使用的介质不同，正常流量精度可达1%、0.8%、0.5%、0.3%。保证直流输出电流 由于温度变化，早期的大电流发生器电路改变了电线、连接器和铜线圈的电阻。

3、交流恒流源在这种交流条件下可以承受阻性、感性和容性负载，满足低压电源传感设备的要求。

4、操作人员经常需要将稳压器调到直流，费时费力，精度无法与此电源相比。在低压电气设备的制造中，需要进行老化检查。是安装允许电流通过的热继电器和测量空气开关热制动的最佳选择。

5、可调频率范围：40-500Hz(可选)，固定输出：50Hz、60Hz

6、各种电流等级的自动测试(项目：电压，电流，频率，上升和下降时间，循环测试可用)

7、可设置模拟量控制(报警)。

三、交流恒流源类型

1、晶体管交流恒流源

在这种恒流源中，由于晶体三极管的集电极电压变化对电流的影响很小，所以以晶体三极管为主要元件，电路中选择了负电流反馈，以增加输出电流的稳定性。恒流源由晶体管组成，一般用作差分放大器的发射极公共电阻或放大器电路中的有源负载，或用作脉冲发生电路中的预加载电流或充放电电流。由于晶体管参数受温度变化的影响，大多数晶体管选择温度补偿和稳压措施，或增加负电流反馈深度以进一步稳定输出电流。

2、场效应晶体管的交流恒流源

其基本电路类似于晶体管恒流源。与晶体管恒流源相比，场效应管恒流源的等效内阻较小，但如果增加电流负反馈电阻，场效应管恒流源的效果会更好。纯双端网络，无辅助电源。这种操作模式可以用来代替任何欧姆电阻。一般来说，如果使用晶体管的场效应，恒流效应会更好。

3、集成功放交流恒流源

由于温度对集成运放参数的影响小于对晶体管或场效应管参数的影响，所以由集成运放组成的恒流源具有更好的稳定性和更高的恒流能力。特别广泛用于负载端接地且需要大电流的场合。

四、交流恒流源电路设计

交流恒流源的主电路主要由输入电平和输出电平组成，输入电平提供级联输出所需的直流电。

恒源电路必须提供稳定的电流，以保证其他电路的稳定工作。换言之，由于直流输出电流需要直流电路，作为输出级的器件必须具有饱和输出电流的伏特特性。这可以通过在饱和输出电流模式下操作 BJT 或 MOSFET 来实现。交流电源由 SPWM 高频脉宽调制，IGBT 模块通过隔离变压器将输出反相。

为了保证输出晶体管中电流的稳定性，必须满足以下两个条件。

1)输入电平必须是恒压源，所以输入电压必须稳定。

2)输出晶体管的输出电阻应尽可能高(如果输出级联应为直流，则可取无穷大。