最近由于项目需要,要设计一款压控型恒流源控制半导体激光器,所以需要自己搭建一套压控型恒流源系统。以下方案使用运放、MOS管和采样电阻实现,使用Multisim软件仿真分析。
设计参数要求:
- 运放的输入DAC电压范围:0-5V;
- MOS管源极电压:12V;
- 恒流源实现的最大电流:≥10A;
- 恒流源功率:30W左右;
仿真电路图如下:
滑动变阻器R6对电源V1分压来模拟输入的DAC信号(变化范围0-5V)。
由电路计算:
Iout = (U1 * ((R7+R8)/R7) * (R13/(R12+R13)) / R14);
代入电路中的数值,得:
Iout = 2*U1;
该电路使用LM358运算放大器作为负反馈电路,在真实项目开发中,抗干扰更强,更有利于产品的稳定性。
运行仿真,输入电压与输出电流关系如下:
U1 - Iout
1V - 2A
2V - 4A
3V - 6A
4V - 8A
5V - 10A
该电路注意事项:
LM358使用12V供电,该运放的输出饱和电压在10V左右,所以在设计时,U2B运放的输出电压一定不能大于10V,即 "U1((R7+R8)/R7)" 一定不能大于10V;
R14的封装选择一定要能承受住该恒流源的最大功率,防止封装选择过小导致该电阻被烧毁;
MOS管的选择:Vgs > 12V;Id > 10A;Vds > 12V;Rds越小越好。*
Multisim的电路仿真图会同步上传,请有需要的小伙伴自行下载。