采用恒流源供电为什么要高内阻

一、恒流源的基本原理

恒流源是一种电路元器件，它能够提供一个稳定的电流输出。在电路中，当需要一个稳定的电流时，就可以使用恒流源。与电压源不同的是，恒流源的输出电流是不受负载电阻的影响的。

恒流源通常由一个晶体管或场效应管组成。它的工作原理是通过控制晶体管或场效应管的电压来维持输出电流的稳定。

二、恒流源内阻无穷大的原因

在电路理论中，若电路中存在内阻，则当电路输出电流改变时，输出电压也会发生变化。然而，恒流源的输出电流是无法改变的，因此为了保持输出电流恒定，需要使其内阻无穷大。

当内阻趋近于无穷大时，即使负载电阻改变，输出电流也不会改变。这就是为什么恒流源被称为 "恒流" 的原因，因为其输出电流是不受负载电阻影响的。

什么是恒流源?

恒流源是一种即使负载电阻发生变化和变化也能向负载提供恒定电流的电源。

换句话说，恒流源提供的电流是稳定的，即使负载的电阻发生变化。

因此，恒流源是一个非常有价值的组件，因为即使电阻发生变化很大，它也可以提供稳定的电流，当电路需要稳定的电流供应而没有波动时，就会使用它。

下图表示来自恒流源的电流。

您可以看到，尽管电压或电阻发生变化，但电流始终是恒定的。

恒流源如何工作?

恒流源是一种发电机，其内部电阻与其供电的负载电阻相比非常高，因为它的内阻很高，它可以为电阻值变化的负载提供恒定的电流，即使在很宽的范围内。

因此，恒流源遵循分流规则，由于它具有非常高的内阻并且负载电阻要低得多，因此电流采用电阻最小的路径，从(高内阻)电流源流出并流入负载电阻，因为它的电阻要低得多。

如果您知道电流划分，则电流会采用电阻最小的路径，看下面的分流器电路：

请注意，如上所示，这个电流源如何从其中提供 40mA 的总电流。这 40mA 电流的大部分采用电阻最小的路径，即 5KΩ 电阻器，而其他 10mA 电流通过较大的电阻，即 15KΩ。

现在让我们增加两个电阻之间的电阻差，使电流分流更加明显。

现在一个电阻为 1KΩ，另一个电阻为 49KΩ，绝大多数电流通过 1KΩ 电阻，很少有电流通过 49KΩ，因为它是一个非常大的电阻。

现在让我们再次增加阻力。下面的电流源表示具有无限内阻的电流源。

因为电阻是无限大的，负载只有8Ω，大部分电流通过8Ω电阻，是电阻最小的路径。同样，电流总是走阻力最小的路径。由于负载具有无限的内阻，电流将始终寻求从负载逃逸到电阻较低的路径。

这就是恒流源的工作原理。

恒流源电路

恒流源电路只是连接到其供电的负载的恒流源。

无论负载电阻是否变化，上述负载都将提供50mA的恒定电流。线性交流恒流源与开关型恒流源特点有何不同?

线性交流恒流源和开关型恒流源是电子电路中常见的两种恒流源，它们在工作原理、稳定性和适用范围等方面存在着一些不同之处。

首先，从工作原理上看，线性交流恒流源和开关型恒流源的实现方式不同。

线性交流恒流源采用电阻和电感元件来稳定输出电流。其基本原理是根据欧姆定律和基尔霍夫电压定律，通过电阻将电流和电压进行相互转换，同时通过电感元件滤除交流信号，从而输出稳定的恒流信号。相比较而言，线性交流恒流源电路结构较为简单，但稳定性能较差。

开关型恒流源则采用MOS场效应管、BJT三极管或IGBT等开关器件来稳定输出电流。基本原理是通过开关器件将输入电压周期性地切换，使得在每个周期内输出电流保持恒定。开关型恒流源由于采用了开关控制技术，无论是控制精度还是动态响应速度都较线性交流恒流源更高。

其次，从稳定性上看，线性交流恒流源的稳定性相对较差，而开关型恒流源的稳定性较好。

线性交流恒流源的稳定性主要受到电阻和电感元件的影响。因为电阻元件和电感元件的阻值和感值会随着温度、湿度等环境因素的变化而变化，从而导致输出电流的稳定性受到影响。此外，由于线性交流恒流源没有进行开关操作，无法在瞬态过程中具有快速响应能力，使得在某些特殊情况下，输出电流波动较大。

而开关型恒流源通过快速的开关动作来控制输出电流，具有较好的稳定性能。通过开关器件的控制，可以实现高精度的电流输出，而且可以快速响应输入信号的变化。此外，开关型恒流源还可以通过反馈调节电路实现更好的稳定性，保护开关器件免受过流、过压等故障影响。

最后，从适用范围上看，线性交流恒流源和开关型恒流源各有其优势和局限。

线性交流恒流源由于其电路结构简单，适用于一些对电流稳定性要求不高的应用场合。比如电子鼻、温度传感器等。

开关型恒流源适用于对电流稳定性要求较高的场合。由于开关型恒流源可以实现高精度、高稳定性的电流输出，因此被广泛应用于LED照明、电动车充电、电池充电、电子设备测试等领域。

综上所述，线性交流恒流源和开关型恒流源在工作原理、稳定性和适用范围等方面存在一些不同之处。了解这些差异可以帮助我们选择适合的恒流源，以满足不同应用场景的需求。