简单高效可调电流源

有时有这样的需求，一个简单的电流源要在相对很宽的电流电平范围简便可调，而且这种需求正在增长。图1中所示电路采用200KHz脉宽调制(PWM)降压转换调节器IC来产生50mA到1.5A的可编程恒定电流。该8引脚IC需要很少外接元件，它有一个内部开关、电流敏感电阻器、热关断和欠压锁定。输入电压范围可做到8(欠压锁定)到30V。PROG引脚用于输出电流的设置。

(b)用DC电压编程电流；(c)用PWM信号编程电流；(d)改进电路取得更高的输出电流和效率

图1 可调恒流源

输出电流通过吸纳PROG引脚电流进行编程。输出电流接近PROG引脚输出电流的2000倍。有几种不同的电流编程方法可供使用：
1．由于PROG引脚上的电压稳定在2.465V，因此由PROG引脚到接地之间放置一个电阻来产生PROG引脚的恒定电流输出。这样产生的电流是此IC BAT引脚输出的2000倍(见图1(a)编程电阻算式)。
2．输出电流也可以通过一个电压源或数/模转换器(DAC)的DC电压来进行编程。电压源必须能够吸纳近500mA的电流(见图1(b))。
3．用占空比可变的PWM信号也可以对输出电流编程(见图1(c))。例如，占空比为10%的信号将产生全电流的10%，而占空比为50%将产生全电流的50%，等等。PWM信号的频率要求不是很严格，可以是接近100Hz到10kHz或更高的范围。不过较低的频率将产生较高的波纹电流。
IC封装包含一个1.5A的功率开关。为有效散去IC产生的热，PC板必须有充裕量的铜，特别是引线周围。IC产生的热量绝大部分通过铜引线传导给PC板的铜，它是散热体。使用带有穿孔通到背面铜的双面PC板可增加电路板向周边空气散热的能力。
对于电流接近达500mA和输出电压为10V的情形，需采用最少部件配置的电路 (见图1(a))。不过，对较高的电流或较高的输出电压建议采用改进电路(见图1(d))。IC内设有一个升压引脚，用它降低开关的饱和电压。这样做可提高效率，降低电路板温度，实现更多的电流输出。少许几个附加元件和一个3-6V源(接近25mA)可降低电路温度达20℃。■(锄禾译)