其電路如下圖所示:
圖中的 N1 為三端可調精密穩壓二極管AZ432,其特性類似于TL431,只是它的基準電壓為1.25V,而TL431為2.5V ,它的等效電路如下圖。當AZ432的R輸入端電壓大于1.25V的基準電壓時,等效電路圖中的運放輸出電壓變高,使NPN三極管由截止向導通轉變,反之,當R端電壓小于1.25V時,該三極管由導通向截止轉變,使之達到調整的目的。
整個電路工作原理分析如下:
將電源按圖示極性接入該電路,此時N1呈截止狀態,V1迅速導通,并使V2也導通,電流經R2、V2的C極、V2的E極、R5返回到電源負極。隨著電流迅速增大,R5上的電壓也越來越高,當R5兩端的電壓在R3、R4上的分壓值達到1.25V時,N1導通,使V1基極的電壓下降,V1、V2的基極電流都減小,流過V2的C極電流也隨之減小,并保持恒定,使N1的R端保持在1.25V,而一旦電流變大或變小,會使N1的R端電壓偏離1.25V,此時N1的導通狀態就會改變,并控制V1與V2的基極電流,從而使V2的C極電流在R5上的壓降保持恒定,成為一個非常穩定的恒流電子負載。
R3起調節恒流值的作用,如圖中所設參數,當R3為0Ω時,該電子負載可設的最小恒流值為Imin=1.25V/R5=0.379A,當R3為最大30k時,電子負載可設的最大恒流值為Imax=(R3+R4)/R4*1.25V/R5=1.51A。通過調整R3或R5,就可以改變可調整的恒流值范圍。
該電路適用于給大于4V電壓以上的電源作恒流電子負載,若電源電壓較低,可調的恒流范圍會比較有限,在電源電壓較高時,由于V2工作在放大狀態,管子上會有較大的功耗,因此需要加散熱片,R2電阻為幫助V2降低功耗用,可以不用,在電路中將其短路即可,這樣電路的可調范圍會更大。若所要求的電流負載電流較大,可以適當減小R5 的阻值。
筆者曾用該電路對筆記本電腦電池進行恒流放電,計算其放電時間,可以得到電池準確的容量值。