Стабилизатор тока

Стабилизатор тока предназначен для автоматического поддержания заданной силы тока в схеме при изменении нагрузки на выходе (обычно в небольших пределах). За последние годы количество электроники заметно выросло. Возросли и требования к питанию, для многих из них требуется стабильный ток.

Теория о токовой стабилизации

Ток, генерируемый идеальным источником тока должен оставаться постоянным при изменении сопротивления нагрузки от бесконечности до режима короткого замыкания (КЗ). Для стабилизации тока значение ЭДС должно меняется от величины не равной нулю до бесконечно большой. Поэтому стабилизатор тока должен при изменении сопротивления нагрузки изменить ЭДС источника ровно на столько, что значение тока остается неизменным.

Под идеальным понимают такой источник который обладает бесконечно большим внутренним сопротивлением и бесконечно большим ЭДС, что позволяет получить требуемый ток в цепи независящий от текущего сопротивления в нагрузке.

Реальный источник тока поддерживает ток на необходимом уровне в ограниченном интервале напряжений, создаваемого на нагрузке и ограниченном сопротивление нагрузки. Реальный токовый источник используется совместно с источником напряжения, т.е последовательно с любым источником напряжения подсоединяется стабилизатор тока. Выход такого устройства рассматривается как источник тока.

Простейший стабилизатор тока это двухвыводной компонент, ограничивающий идущий через него ток величиной и точностью соответствующей справочным данным. Такой прибор обычно имеет корпус, напоминающий диод малой мощности. Благодаря внешнему сходству радиоэлементы этого вида часто упоминаются как диодные стабилизаторы тока. (Например 1N5296, E-103, L-2227)

Транзисторный стабилизатор тока

Для стабилизации токов номиналом от 0,5 до 10 обычно используют схемы, основной элемент которой мощный биполярный или полевой транзистор. С помощью схемы показанной на рисунке ниже можно получить ток, ограниченный только максимальным током транзистора или источника питания. Сопротивление R1 лучше получить из нескольких параллельно соединенных мощных резисторов.

Для того чтобы преобразовать схему в регулируемый источника стабильного ток сопротивление 180 Ом можно заменить переменным резистором. Для улучшения стабильности биполярный транзистор КТ818 можно усилить вторым транзистором меньшей мощности. Их соединяют по схеме составного транзистора, при этом минимальное напряжение стабилизации увеличивается.

Эту радиолюбительскую конструкцию можно применять для питания электромагнитов, соленоидов, обмоток шаговых двигателей, для зарядки аккумуляторных батарей и т.п. Транзистор нужно устанавить на теплоотвод.

Стабилизатор тока на специализированной микросхеме

До 10А на LM317

Из справочных данных на LM317 максимальная сила составляет всего 1,5 Ампера. Для увеличения ампер в схему добавлен транзистор.