利用三极管的限流电路设计

在一些电流波动的场合总需要用到限流，然而限流电路有多种，有些地方对成本敏感又需要有一定控制精度，推荐用下面介绍的三极管做简单限流。

下图主要利用了三极管组合负反馈的限流应用，用RS采样电阻上的电压经过R2去调整三极管Q2 CE极电流进而分流三极管Q1 基极电流Ib，从而调整Q1集电极电流 Ic1，当RS采样电压Vrs>Q1 基极电压Vb1时，开始进入负反馈调整，直至Vrs = Vb1 。

三极管负反馈限流电路原理

下面通过实例比较限流前和限流后的变化。首先没有恒流时，按下图参数设置，假设Vb1=0.6V时，Ib1 = (12 - 0.6)/(1K+1.5Ω)≈ 11.4mA，流过负载RL电流Ic1 = 11.4mA * 50 = 570mA。当电源电压从10~14V变化时变化时，负载电流的变化为 470mA~670mA变化，可见16.7%的变化还是挺大的。

无负反馈限流

接下来看下加了负反馈之后，按下图参数设置，假设Vb1=0.6V，Q1基极起始电流Ib1 = (12 - 0.6)/(1K+1.5Ω)≈ 11.4mA，Q1发射极电流 Ie1 = Ic1 + Ib1 = 11.4mA * 50 + 11.4mA = 581.4mA， RS采样电压Vrs = Ie1 * RS = 1.162V ，Vrs > Vb2此时Q2 CE极开始导通分流一部分Q1基极电流Ib1，进而Ib1下降，Q1发射极电流Ie1下降，采样电阻RS上电压下降，经过不断的反馈调整后采样电阻RS上的电压最终被调整限制在0.6V，Q1发射极电流Ie1 = 0.6V / 1.5Ω = 400mA，即负载RL电流被稳定在Ie1 - ib1 = 400-11.4=388.6mA。

有负反馈限流

从上面计算可以反推供电电压，Ib1 + Ib1*50 = 400，即Ib1≈7.84mA。(Vcc - 0.6 - 1.5*0.4)/ (1K + 1.5)= Ib1，解方程Vcc≈9V。也就是理论上电源电压只要>9V就可以恒定负载电流不变，但过高电压会造成R1和Q2功耗增加，通常控制电源电压变化在20%内应用。

此电路同时也存在诸多缺陷：大电流时采样电阻RS功耗大，Q2分流过多容易发热，三极管Vb受温度影响变化导致电流控制一致性变差等。

此电路主打简单低成本，在精度要求不高又需要做一定范围的电流场合可以考虑此电路应用，通常做好元器件散热，电流< 500mA，一般精度能控制在10%以内。