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恒流源的應用



        恒流源就是一個能輸出恒定電流的電源。 恒流源的應用領域非常廣闊,然而不少應該用恒流源供電的場合,不適當的使用了穩壓電源。下面舉一些實際例子來說明恒流源的應用:
1、電真空器件,如示波管、顯像管、功率發射管等,它們的燈絲冷電阻很小,當用額定電壓點燃時,在通電瞬間電流非常大,常常超過燈絲額定電流許多倍。這樣大的沖擊電流容易使燈絲壽命縮短,為了保護燈絲,*好使用恒流供電,當燈絲從冷到熱變化時,通過燈絲的電流保持穩定。對于價格昂貴的大功率發射管或要求電真空器件的工作十分穩定時,恒流供電尤為必要。
2、各種標準燈(如光強度標準燈)的冷態電阻接近零,在使用時為防止電流沖擊,一般通過調壓器或者限流電阻逐步加大電流至額定值,既不方便,又不安全。特別是,使用這些標準燈時,必須控制通過燈絲的額定電流不變,否則燈絲內阻變化將影響燈的發光穩定性。因此,采用恒流源供電更合理。
3、在用通常的充電器充電是,隨著蓄電池的電壓逐漸升高,充電電流相應減小。位保證正常充電,必須隨時提高充電器的輸出電壓。采用恒流充電,可以不必調整,即使從充電器中加入或移去部分蓄電池也不影響正常充電。
4、校驗電流表都用恒流源。校驗時,將待校的多個電流表傳接于恒流源電路中,調節恒流源的輸出電流大小至被校表的慢度值,即可檢查各電流表指示是否正確。
5、在自動化儀表中,為避免傳輸線阻抗對電壓信號的影響。其現場待輸信號均以恒流給定器提供的直流電流作為統一的標準信號,便于對各種信號進行變換和運算,并使電——氣、模——數直接的轉換均能統一規定,有利于氣動儀表、數字儀表的配合使用。
6、半導體器件的參數測量常常用到恒流源。例如,測量晶體管的反向擊穿電壓時,若預先將恒流源調至測試條件要求的電流值,則對不同擊穿電壓的晶體管無需調整就可由電表或圖示儀直讀擊穿電壓的數值。不僅提高了測試效率,延長了儀器的使用壽命,且因限制了反向電流,不致損壞被測晶體管。其他如晶體管的熱阻,二極管的反向壓降。熱敏電阻的阻值,乃至TTl集成電路的扇出系數和輸出低電平等參數的測量都應使用恒流源。同樣,半導體材料參數的測量也必須采用恒流源。因為半導體材料的電阻率對溫度、光照和注入大小極為敏感。弱采用穩壓電源供電,當電阻率改變時,測試電流也會變化。從而影響被測材料的參數值,為了保持測試電流不變,只有采用恒流源供電。
7、目前廣泛應用各類物性型敏感器件:如熱敏、力敏、光敏、磁敏、濕敏等傳感器,常常采用恒流源供電。這不僅因為許多敏感器件是用半導體材料制成的,還因為這可避免連接器的導線電阻和接觸電阻的影響。
8、各種輝光放電光源,如光譜儀中的氫等,氘等,電影放映機中的氙燈,銦燈等等,一旦被點燃。管內稀薄空氣迅速電離。由于離化過程的不穩定性并恒有增加傾向,放電管中的電流將隨時上升。因此,在燈管上加以恒定電壓時,它是不穩定的,其電流值可能增大到使燈管損壞。為了穩定放電電流,從而穩定燈管的工作狀態,*好采用恒流源供電。
9、恒流和恒壓的關系十分密切,兩者相輔相成并可互相轉化。用恒定電流通過一組精密電阻器可獲得一系列穩定的基準電壓,特別是可得到一般情況下難以獲得的低電壓基準。用恒流源和穩壓管組成的簡單穩壓器,其穩壓性能大為改善。在串聯負反饋穩壓電源的許多環節中都可使用恒流源,它對提高穩壓電源的穩定性、減小溫漂、縮短預穩時間和簡化電路結構等方面都有明顯的作用。
10、恒流源在電子電路和模擬集成電路中是應用*多的電路單元之一。主要用途有下列幾個方面:
a.作偏置電路,給晶體管提供穩定的偏流,起到穩定工作點的作用;
b.作集電極有緣負載,可大幅度的提高放大器的增益;c.在電平移動電路和差分放大器雙端輸入。單端輸出電路中采用恒流源,可減小信號在傳輸過程中的損失;d.用恒流源的基準電壓電路是集成穩壓器的重要穩壓器的重要組成部分。
11、在核物理試驗裝置中如粒子加速器,質譜儀以及云霧室中的磁場均要求十分穩定,否則會造成嚴重的測量誤差。如果采用穩壓電源。、由于電磁線圈工作時發熱等原因使其阻值改變,因而供電電流變化。導致磁場不穩定。用恒流源供電就能客服上述缺點。
因此凡是要求磁場十分穩定的裝置,必須采用恒流源供電。其它,如電阻器阻值的測量和分級;電纜電阻的測量;線性掃描鋸齒波的獲得;有線通信遠供電源;電泳、電解、電鍍等電化學加工裝置電源;以及在電子顯微鏡、電子束加工機、離子注入機等電子光學設備中聚焦線圈的供電電源等等也都應用恒流源。再有,大容量的直流電動機和某些電阻爐。如果改用恒流源啟動,不但可以省去許多啟動設備,而且提高了啟動質量。


 
 
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