【个人经验分享】恒流PWM输出驱动电路

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这个是最近学习到的一个电路，感觉以后可能会用到，先记录一下，也和大家一起学习。电路图大致如下：

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这个电路其实和之前最学习的sink恒流源电路很相似，区别就是增加了一个PWM和二极管。下面是去掉二极管和PWM之后的仿真图

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在上图仿真中：

该电路通过控制同相输入端电压Vp来实现恒流。仿真图中负载电流等于0.5V/1Ω=0.5A。图中C1作用为在运放上电瞬间建立瞬态的负反馈通路，让运放稳定（因为反馈回路较慢）。在正常工作后，C1等效为开路。

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然后我们可以根据上面的恒流源的基础上分析本期的电路，我们可以看到，假设单片机的PWM输出电压为0V，那么此时二极管截止，恒流电路正常工作，MOS管处于恒流区。

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如果PWM处于高电平，那么此时D1会处于导通状态，然后运算放大器的反向输入端电压大概就为3V左右，大于VDAC，那么此时运放会输出0V左右（靠近运放的负电源轨，具体要看运放型号）。那么此时MOS管会处于截止状态，也就没有电流流过负载。如下所示：

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然后我们对这个电路进行仿真，可以看到仿真结果如下，得到一个恒流为Vdac/R3=100mA的一个PWM负载电流波形。

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不过我们仔细看，就会发现，在红色的负载电流波形会存在一个过冲，这个过冲存在于在PWM从低变成高电平的过程中。例如下图，我们放大：

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那么这个问题是什么导致的呢？其实是电容C1导致的。在PWM由低变高的过程中，由于反相输入端的电压会突然上升，而电容两端电压又不能突变，所以会导致运放输出端电压上升，最终导致输出给栅极的电压变高，从而恒流电流值会突然上升一小段。

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我们通过仿真也可以看到，在MOS管的栅极也是会存在一个电压上升的，也正是这个电压上升导致负载电流的突然增大。

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那么去掉或者改小C1均可以改善此现象。例如我把C1去掉，那么也可以看到，PWM负载电流的上冲也随之消失了。

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好的，本期分享到此结束，我觉得可以用在既要恒流又要PWM驱动的地方，例如一些需要PWM调制的地方，DAC用于调整电流，PWM用于调制，像一些红外灯之类的。那么你觉得这个电路可以应用在哪里呢？欢迎帖子下方留言。