超越数据表框架 - 新的方式使用装置

作者：Diodes 公司 Isaac Sibson

电流稳流器是一种基本的建构区块，可在任何需要稳定电流来源的电路或装置的地方使用。这些装置也常常在可能产生负面冲击的不稳定电流供应环境中使用。例如，不良的调节装况可能导致 LED 照明出现明显的闪烁。Diodes Incorporated 的 BCR40x 线性恒定电流 LED 驱动器，便是为解决这种和类似情况而开发的。

如今，几乎所有电路都需要某种形式的功率调节流程，甚至是电池供电的装置也会使用电压稳压器。电路所提供的负载通常并不是恒定的； 除了稳定电压以外，像 BCR40x 系列的这种恒定电流驱动器也用来减少这些干扰的冲击，确保可变负载不会影响电源供应。

稳定电源供应的另一种方法，是在电轨上增加大型电容器。这些电容器可充当蓄电器，透过储存电力，以在需要时为短脉冲提供额外的电流。电容器的性质，便是可以快速的充电和放电。在稳定电源供应电轨时，这是一项优势，但在电容器完全放电时，这就变成了缺点。已放电的电容器将在电源供应状况允许时尽速充电。如果没有串联电阻，则可能导致较大的浪涌电流。

下面是如何使用恒定电流驱动器达到良好效果的另一个范例 (图 1)。大型电容器可以看作只是可变负载的另一种类型。透过使用恒定电流驱动器来控制用于大型电容器的电流，充电速率可以由设计工程师设定，而不是由电源或电阻器来设定。

图 1：使用恒定电流稳流器作为电流限制器

虽然这不是一般使用恒定电流驱动器的方式，但它是以其他方式应用基本功能的一个良好范例。由于电流驱动器种类非常多元，因此有多种方法可使用。

例如，从基本意义上来说，故障条件也可以被视是可变负载。这表示使用恒定电流来源来保护电路免受故障影响是有可能的。可用于此目的的装置，通常是可重设的保险丝。可重设保险丝是一种以具有正温度系数(PTC)的材料制作的装置。这仅代表随着材料变热，装置的电阻也将增加。

可重设式保险丝便是利用了这种效应。在正常电路条件下，PTC 材料能够让不会引起自身发热的电流通过。如果电流增加，则装置的残留电阻将导致其逸散更多功率，因此会发热。当 PTC 材料达到预定温度时，其电阻会显著而迅速的提升。我们会以为这是保险丝已经烧断了，但实际上这只是因为 PTC 材料非常高的电阻导致几乎所有电流停止流动。

与传统保险丝不同，PTC 材质的可重设保险丝会在冷却后自动回复正常状态。移除故障条件后，该装置便可再次通过正常电流而不会自我加热。

恒定电流源也可以相同的方式限制流向负载的电流，确保电流不会超过预先定义的等级。因为它是一种稳流器，所以「故障」条件会是驱动器可以提供的绝对最大电流。在正常条件下，递送的电流会低于此绝对最大电流，如图 2 所示。

图 2：使用恒定电流驱动器做为可重设保险丝

与传统 PTC 材料可重设保险丝相比，此处使用的 BCR40x 具备了多种优势。首先，由于它并不依赖自我加热过程，因此会更快达到「故障」状态。第二，也因为这个理由，它的回复时间也较快。事实上，由于 PTC 设备在重设之前必须先冷却，因此它通常会强制操作者关闭整个装置的电源一段时间。BCR40x 不需要电源循环也可以进行「重设」，因此，一旦故障条件消除时，它就可以正常运作。

BCR40x 系列装置涵盖了 10mA 至 100mA 的供应电流，并且采用 DFN2020 或 SOT26 封装。