TL431做恒流源问题

你的图中问题说说：
1. 选择SS8050这个三极管直接输出300mA的电流，不太合理，功率小了，自己可以计算一下功耗。选择中功率的可以。
2. 你的TL431的工作电流太小，要想稳定，最小设定到1mA。

你可以看下面的：

1. 先看图中的各个节点电流和电压的关系

   I1 = IB + IZ  （1）

2. 设Q1直流放大倍数为B1，Q2的直流放大倍数为B2，

   由于Q1，Q2工作在恒流状态的话，IB电流理论上是固定不变的，则恒流值如下：

   IS = B1*B2*IB+IB 则得：

   IB = IS/(B1*B2+1) （IS：恒定电流值）   （2）

3. TL431在这里可以看成是一个常规的稳压管
   稳压值UZZ = UZ+VBE1+VBE2，UZ = 2.5V，VBE1,VBE2之和可以看成是1.5V，粗略计算即可，则
   UZZ = 2.5V+1.5V = 4V

4. 确定R1的值，由以上条件可得出:
   (1) 当RL=0的时候，R1上的电压值达到最大，UR1max = VCC-UZZ，也即是I1达到最大

   (2) 当取的RL较大，且大到Q2的VCE2接近饱和边缘的时候，R1上的电压出现最小值，也即是达到I1最 

     小值，这里就是从I1的最小值来确定，I1minx = IB+IZmin的，IB已经确定，这里看IZ，从手册上  

     看，TL431推荐的正常工作的最小IZmin = 1mA，此时的I1min也就是最小必须的电流值。假设Q1Q2  

     接近饱和区的电压VCE2min=2V，则得出如下结论：

       URLmax = IS*RLmax = VCC-UZ-VCE2min = VCC-4.5      （3）

       由3式，来确定VCC的取值是否合适，如果VCC取的过小，URLmax将很小，甚至是负值，那么就需要

增大VCC的值。并确定最大的负载电阻RL的值。RLmax = （VCC-0.5）/ IS.
       或者直接由你的最大负载电阻，选择合适的VCC。
       满足：VCC >= IS*RLmax + 4.5V      即可。

       UR1min = VCE2min-VBE1-VBE2   （4）

       R1的值在此条件下确定：
  
       R1 = (VCE2min-VBE1-VBE2) / I1min = (VCE2min-VBE1-VBE2) / (IB+IZmin)
  
       带入2式，得:
  
       R1 = (VCE2min-VBE1-VBE2) / (IS/(B1*B2+1)+IZmin)   （5）

5. 误差分析
   先看IS的组成部分：
   IS = （Q1，Q2的基极电流+集电极） - （TL431的VREF端输入电流Iref），TL431手册中Iref电流值最

  大值4uA，基本可以忽略不计。由于Q1，Q2的基极电流+集电极电流全部通过RS采样电阻，他们本身就  

是IS的一部分，所以，Q1，Q2的基极电流、集电极电流对于IO没有精度影响。

   由图中可以看出，流过RL的电流值

   IO = IZ + IS

   可以看出IO的精度影响来自于IZ.

   (1)IZ的最大值电流也就是上面第4点，第1小点的条件下发生，IO误差最大的情况
      IZmax = UR1max/R1 - IB
      IZmax = （VCC-UZZ）/R1 - IS/(B1*B2+1)

 
   (2)IZ的最小值电流也就是上面第4点，第2小点的条件下发生，IO误差最小的情况
      IZmin = 1mA

下面按照你的设计举例：VCC = 7V，恒流 IS = 300mA
   
1.
    首先由 （3）式确定应用中的，最大的负载电阻RLmax是否能满足要求
    RL <= （VCC-0.5）/ IS  = (7-4.5）/0.3 = 8.3欧姆. 或者直接由  VCC >= IS*RLmax + 4.5V  选 

  择合适的VCC。
   
2.  计算 R1 = (VCE2min-VBE1-VBE2) / ((B1*B2+1)/IS+IZmin)
    一般来说，B1和B2的值，如果有专门的测量放大倍数的仪表，可以直接测量，将测量值带入公式即可

。注意测量的集电极电流要和工作条件在一个数量级之内，比如Q2的工作电流300mA，那么集电极测试电

流可以取200-400mA测得。
    如果没有仪表，可以通过实际调试也行。先大致估算B1，B2，计算出R1，然后用范围内的电位器代替

R1，调大R1，使IZ = 1mA，即可，这里可能Iz不到1mA的时候，IS电流已经达到设定值，但为保证稳定性

能，最好将IZ调节到1mA。还有一种可能，就是由于Q1，Q2的放大倍数小，当IZ达到1mA的时候，Q2的VCE2

电压减小不到2V，此时，要么换大放大倍数的三极管，要么就是继续调小R1，使VCE2=2V即可，不过如此

的，IZ的最小工作电流就超过1mA，这将导致恒流输出误差的增加。

    这里假设B1 = 100， B2 = 50，则
    R1 = (2-1.5) / (300/(5000+1)+1)   电流单位: mA
    R1 = 0.5/1.06 = 0.471K， 这里如果不为标准值，只取小值，最好不要取大值。否则就可能无是IZ

达到1mA，这里可以取470欧姆。

3.  计算IB
    如果不直接测量IB,则通过测量R1的电压/R1-IZ，换算出IB。

3.  计算误差：
    最小误差就是 IZmin = 1mA,  则
    IO = 300+1  = 301mA
   
    最大误差 
    IZmax = （VCC-UZZ）/R1 - IS/(B1*B2+1) = （7-4）/ 0.47 - 300/5001 = 6.32mA
    IO = 300+6.32  = 306.32mA

好了，就写这些吧，你先看看吧，写的好累啊。。。