本設計實(shí)例是一個(gè)2線(xiàn)式電流調節器(圖1)，它在性能和器件數目之間達到了很好的平衡。通過(guò)使用三個(gè)晶體管、三個(gè)電阻和一個(gè)LED燈，可實(shí)現很好的調節效果(在大部分電壓范圍內準確度好于1%)、較低的工作電壓(通常為1.2V)，以及比復雜度相同的其他電路更理想的溫度系數(0.07%/K)。

 

它可在從幾十毫安到幾安的電流范圍下運行。要找到合適的器件并不困難，例如，LM10可用來(lái)制作性能更高的電路，但該IC沒(méi)有很多廠(chǎng)商可供貨，因此很可能出現停產(chǎn)。

圖1：2線(xiàn)式電流調節器。

 

紅外LED用作約1.05V的基準，由自舉電流源Q1驅動(dòng)。Q2和Q3形成主電流調節器。R1提供啟動(dòng)電流，R2設定參考電流的大小，R3設定流過(guò)Q2的電流，其控制流過(guò)調節器的99%的電流。在啟動(dòng)時(shí)，R1的所有電流流入Q3的基極，其反過(guò)來(lái)使Q1和Q2導通，從而為Q3提供更多電流。這一情況將持續到D1開(kāi)始導通且R3的電流形成足夠電壓來(lái)開(kāi)始關(guān)閉Q3，從而產(chǎn)生負反饋。由于Q3調節Q2的電流，它也調節Q1的電流-其獲得相同偏置，但其發(fā)射極電阻R2將電流縮小。此時(shí)，Q1和Q2的電流將穩定在R3或R2(較小程度上)所設定的值上。

 

維持Q1電流恒定要求其熱耦合到Q2，因為Q2將耗散掉電路內大部分功率。實(shí)現這一點(diǎn)最容易的方式是Q1和Q2采用相同的晶體管，并將Q1和Q2通過(guò)螺栓固定在散熱器兩邊。此外，還可將Q1黏附在Q2上。在低電流情況下，可選用一個(gè)雙晶體管。第四種選擇是放棄熱跟蹤，通過(guò)降低R1來(lái)進(jìn)行補償。由于Q2的耗散功率將是電壓的函數，這使Q1的電流降低也為電壓的函數，從而可以通過(guò)R1進(jìn)行補償。但是，所有四種方法將在電源突然發(fā)生變化時(shí)導致熱瞬變，最后一種方法造成的熱瞬變幅度最大且時(shí)間最長(cháng)。

 

Q2的電流由D1的電壓和Q3的VBE(通常為0.3V～0.4V)之間的差值除以R3，即(VD1-VBE)/R3設定。D1正向電壓的溫度系數幾乎與Q3的相同(相差0.25mV/K)，從而使調節器的總溫度系數約為0.07%/K。由于R3一般只有幾歐姆或更低，通過(guò)縮小R2來(lái)縮小電流最容易實(shí)現，縮小R2將改變D1的電流，從而改變R3的電壓。

 

由于啟動(dòng)電流非常小，R1的阻值在很多情況下可能為幾兆歐；當D1未導通時(shí)，反饋完全為正。R2通常為200Ω～300Ω；由于Q2和Q3的增益相乘，即使主傳導電流為幾安，Q1和D1的電流也僅需1mA左右。

 

對于測試電路，電流在1.2V時(shí)下降5%。最低電壓由VD1和Q1和Q3的Vsat設定。應當選擇飽和電壓較低的晶體管(例如Q3選擇2N3904，Q1和Q2選擇MJE210)。該最低電壓將隨著(zhù)溫度而變化：在溫度較高時(shí)下降，在溫度較低時(shí)上升。主傳導晶體管使用了一個(gè)PNP，但電路可輕易地轉化成全為NPN。

 

將D1短接可關(guān)閉調節器；電流將會(huì )下降至僅流經(jīng)R1的量值。