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簡易LED可調恒流源簡析合肥華耀電子工業有限公司電源研發中心張輝利用運放對MOSFET電流控制的可調性進行管理3、利用電壓跟隨器實現小電流充電UOU2U1U-U+這個電路是利用MOSFET工作在放大狀態下的特性來實現電流的管控的。簡單的介紹一下MOSFET恒流區的工作原理:我們知道,根據MOSFET的輸出特性,他有三個工作區,即:可變電阻區、恒流區、擊穿區。這里我們所要講的是恒流區，也就是我們電路中所應用的哪個工作區。至于MOSFET的溝道在夾斷和未夾斷狀態下的電流受控過程，這里不做贅述。其原理為：在恒流區內，VDS≥VGS-VT，導電溝道處于夾斷狀態，當VGS一定而VDS增加不影響導電溝道，ID趨于飽和，不再隨VDS變化而當VGS增加時，導電溝道電阻減小，ID迅速增加，輸出特性為一組受VGS控制的近似平行線。如上圖所示。在恒流區內，漏極電流ID與柵極電壓的關系為：ID≈K(VGS-VT)2基于上述原理，如果能夠控制MOS管柵極電壓，使其工作于恒流區，那么我們就可以實現通過控制MOS管柵極來調節流過漏極的電流。這樣就可以利用他來實現流過LED的電流的可調性控制。接下來就需要找到一種方法來控制MOSFET的柵極。該電路使用的是差動放大器來實現的。當然這個電路對于大的電流來說就不適合了。為了滿足MOS管工作于恒流區，必要條件是要滿足VDS≥VGS-VT，當電流要求很大時，根據ID≈K(VGS-VT)2，則VGS也要求很大，就有可能出現VDS≤VGS-VT的情況，這將進入可變電阻區，那么ID隨著VDS變化，就達不到控制電流的目的。接下來再簡單的介紹一下差動運放：如上圖所示輸入信號U1、U2經電阻R1、R2分別加到“-”和“+”，輸出電壓經Rf回授到“-”，四個外接電阻須滿足阻抗匹配條件，即R1=R2，R’=Rf。那么當運放為線性運用時，利用疊加原理有：當U2=0,僅U1作用時的輸出電壓U’o為:

U’o=-(Rf/R1)U1當U1=0,僅U2作用時的輸出電壓U’’o為:

U’’o=(1+Rf/R1)U+=(1+Rf/R1)R’R’+R2U2那么Uo=Uo’+Uo’’=Rf/R1(U2-U1)(∵R1=R2,Rf=R’)根據這個導出的函數,只要控制好U2那么MOSFET的柵極便可得到控制.還有一點,在原理圖中,我們看到0-5V調節電壓至“-”端，疊加了一個固定電壓，這個原因就是上面分析的其中一部分，我們看：當U1=0,僅U2作用時的輸出電壓U’’o為:

U’’o=(1+Rf/R1)U+=(1+Rf/R1)R’R’+R2U2這就是說，在Vadj（U-）從0V調到U+之前，第一個運放的輸出是不受Vadj控制的，所以必須疊加一個電壓使之度過這個不受控的過程。缺點：MOSFET隨溫度升高,門檻電壓(VT)會降低,跨導也會降低,從而影響柵極對漏極的控制能力.以上所述，有些雕蟲小技只是實驗室里個別樣品,還沒有經過量產的檢驗，一定還會有問題存在，懇

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