用一恒流源通過(guò)一電阻,根據(jù)歐姆定律,電阻兩端電壓u=Ri,換用更大的電阻則電阻兩端電壓將增大,那么隨著電阻增大會(huì)不會(huì)電壓無(wú)窮大?有什么科學(xué)依據(jù)?
網(wǎng)友解答: 對(duì)于恒流源來(lái)說(shuō),輸出的電流一定,根據(jù)歐姆定律U=IR,電阻越大,電阻兩端的電壓也會(huì)隨著電阻的增大而增大,但是,不可能無(wú)限增大!否則,違反能量守恒定律。負(fù)載的功率不可能大于電源
對(duì)于恒流源來(lái)說(shuō),輸出的電流一定,根據(jù)歐姆定律U=IR,電阻越大,電阻兩端的電壓也會(huì)隨著電阻的增大而增大,但是,不可能無(wú)限增大!否則,違反能量守恒定律。
負(fù)載的功率不可能大于電源的功率。
根據(jù)上圖,負(fù)載電阻R的功率P=I^2×R,可見,負(fù)載的功率跟電阻R成正比。假如恒流源的輸出功率為P1,損耗功率為P2,那么根據(jù)能量守恒定律:P1=P2+P。也就是說(shuō),負(fù)載的功率必須小于恒流源的輸出功率。
所以,要想負(fù)載的功率足夠大,電源的輸出功率必須大于負(fù)載的功率。所以電源的輸出功率要求也越來(lái)越大。實(shí)際當(dāng)中,恒流源的輸出功率不可能無(wú)限大,所以恒流源的功率限制了負(fù)載的功率。
比如,下圖是一種恒流源,是使用MOS管、運(yùn)放、基準(zhǔn)源、采樣電阻組成的恒流源電路,由采樣電阻進(jìn)行電流反饋,當(dāng)電流變大時(shí),運(yùn)放負(fù)輸入端的電壓變大,運(yùn)放輸出低電平,MOS管Q1截止,電流變小;同理,當(dāng)電流下降時(shí),運(yùn)放負(fù)輸入端的電壓變小,運(yùn)放輸出高電平,MOS管Q1導(dǎo)通,電流變大。形成負(fù)反饋,使電流一直保持穩(wěn)定狀態(tài)。
從原理圖可以看出,無(wú)論負(fù)載電阻怎么變化,負(fù)載R的電壓不可能大于VCC值。
以上是本人的觀點(diǎn),希望我的回答對(duì)大家有所幫助,想了解更多知識(shí),請(qǐng)關(guān)注本酷米號(hào),謝謝~ 網(wǎng)友解答:看來(lái)提問(wèn)者的模擬電子技術(shù)學(xué)的不太好,其根據(jù)歐姆定律推算,以為用一恒流源通過(guò)一個(gè)無(wú)窮大的電阻,電阻兩端的電壓也是無(wú)窮大或者達(dá)到上萬(wàn)伏。實(shí)際這是不可能的,因?yàn)閷?shí)際中的恒流源電路都有一定的工作電壓范圍。下面我們就來(lái)具體分析一個(gè)恒流源電路,看看其負(fù)載電阻增大后為何負(fù)載兩端的電壓不能無(wú)窮大?!?SPX1117M3-1.5構(gòu)成的10mA恒流源電路。
SPX1117M3-1.5是一個(gè)輸出電壓為1.5V的低壓差穩(wěn)壓器件,其Out端與GND端之間的電壓為1.5V,電阻R接在該IC的Out端與GND端之間,R的阻值不變,其兩端電壓亦不變,故流過(guò)R的電流為恒定電流,其大小為1.5V/150Ω,即10mA。由于負(fù)載RL與R是串聯(lián)關(guān)系,故流過(guò)RL的電流亦為10mA?!?SOT-223封裝的SPX1117M3。
假設(shè)上圖電路的輸入電壓Vin為5V,若RL阻值為100Ω,則RL兩端電壓為1V,隨著RL阻值的增大,其兩端電壓也線性的逐漸增加,當(dāng)RL達(dá)到250Ω時(shí),其兩端電壓為2.5V。之后若RL阻值再增大,RL兩端電壓也只是有較小的增加,即使RL為無(wú)窮大,其兩端電壓也不會(huì)超過(guò)5V。出現(xiàn)這種情況是因?yàn)镾PX1117M3-1.5構(gòu)成的恒流源電路自身也得需要一定的電壓才能正常工作。該IC屬于低壓差穩(wěn)壓器件,用其構(gòu)成恒流源時(shí),要求IC的Vin與Vout之間的最小壓差為2.5V,否則電路將失去恒流作用。若輸出恒定電流為10mA,那么RL的最大阻值在250Ω左右,不可能為無(wú)窮大。有興趣的讀者可以實(shí)測(cè)一下這個(gè)電路,在RL為1KΩ時(shí),看看其兩端電壓能否超過(guò)5V?
順便說(shuō)一下,實(shí)際中的恒流源電路,在負(fù)載RL為無(wú)窮大時(shí),RL兩端的電壓最高不會(huì)超過(guò)恒流源電路的工作電壓。
若想了解更多的電子電路及元器件知識(shí),請(qǐng)關(guān)注本酷米號(hào),謝謝。