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可變阻值的功率電阻

發(fā)布時間:2011-10-26

中心議題:

  • 替代電位計的大功率電阻電路的工作電路原理
  • 可變電阻的大功率電阻電路局限


當測試電源或為電池放電時,通常需要一種恒流負載。不過有些情況下,當負載是一只電阻時,必須研究其特性。采用大功率電位計可能是一種高成本方案,沒有性價比。圖1中電路的作用就像一個連接在P1和P2之間的大功率電阻,它提供了一種替代電位計的方法。

為理解電路的工作原理,假定運放為理想運放,R2與R3的總電阻超過大功率電阻的阻值(未顯示)。R2與R3構成一個分壓器,提供一個輸出電壓,如下式:

運放維持一個電壓,使R1的電壓等于基準電壓,通過R1的電流為:

將第一個公式代入第二個公式,得:

如果忽略通過R2與R3的電流,則R1的電流等于輸入電流,如下式:

此公式表明在輸入電流與輸入電壓之間存在一個線性關系。因此,P1與P2之間的電路就起到一只電阻的作用。于是公式變?yōu)椋?br />
其中,k=(R2+R3)/R2是一個大于1的因數(shù),它乘以R1.改變R2或R3變量,可以使電路成為一只可變電阻。采用適當?shù)?a target="_blank" style="text-decoration:none;" >晶體管與R1,再加上剩余的元件,其成本也小于一只可變電位計,而功耗差不多。

不過,電路也有一些局限性。首先,它只能接受單極的輸入電壓,這可能限制它在某些應用中的使用。其次,最小電阻值為R1的值加上晶體管的最小導通電阻。其它限制因素包括:運放漂移、R2和R3的值,以及輸入電壓都影響著電路的線性度,但此電路仍能以低成本元件獲得高性能。根據(jù)運放的輸入電壓范圍,該電路需要外接一個雙電源。圖2給出了測試與完成的電路,它用一只電位計改變等效電阻,功率晶體管不需要散熱器。

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