发光二极管与电源流串联的实验反应

　　1.题主的电流源分析

　　电流源产生的电流流过正向二极管，此时系统的电压U为：

　　按题主的意思，二极管是所谓“理想的”，因此它的正向电阻为零，于是有：

　　现在，我们把二极管反接，又因为二极管是所谓“理想的“，因此二极管的反向电阻为无穷大。于是电流源两端的电压为Is与它内阻的乘积。

　　我们当然知道电流源的内阻十分巨大，而所谓”理想的“电流源，其内阻为无穷大，于是电流源会产生无穷大的电压来。这个无穷大的电压加在在二极管上，按道理，二极管会被这无穷大的电压给击穿，接着系统又恢复正常，Is流过击穿的二极管并流向电阻R。

　　我不知道这种所谓的理想状态的讨论有何意义，恐怕只能满足学生的好奇心吧。

　　2.实际电流源分析

　　如电源电压为24V，稳压二极管的稳定电压为6V。若电阻R1和R2均为10K，它们的分压是3V，则晶体管基极的电压为：

　　我们知道，晶体管的基射极间电压为0.6V，因此晶体管发射极的电压为：

　　设，发射极电阻Rc的阻值是1.2K，于是，流过发射极电阻Rc的电流是：

　　晶体管T1的集电极电流近似等于发射极电流，于是晶体管T1的输出电流为：

　　由于晶体管基极的电压是固定不变的，因此我们知道，晶体管的输出电流当然也不会变化，并且与它的负载Rc的值无关。换句话说，此电路就是一个恒流源。

　　设，电阻Rc=8.2K，于是它两端的电压为2X8.2=16.4V。由此我们知道，晶体管T1的管压降为：

　　这5.2V就是此恒流源能够实现恒流的本钱。

　　当电阻Rc增大时，它两端的电压会增大。例如我们将它的电阻增加到10K，于是晶体管T1的管压降为：

　　我们看到，这里的关系完全满足电流源的基本特征：负载电阻越大，负载电阻上的电压当然也越大，但此时T1的管压降已经大幅跌落。

　　我们知道，当晶体管饱和时，它的管压降是0.3V。据此，我们来计算一下电阻Rc的最大值是多少：

　　如果负载电阻Rc的阻值变小，例如只有原先的一半左右，即4.2K，又会发生什么情况?

　　我们看到，管压降增加了。如此看来，若负载电阻继续减小，管压降还会增加。因此，晶体管的耐压必须满足要求，否则会被击穿。

　　我们来看看当Rc=0时的管压降是多少：

　　可见，此晶体管的管压降必须大于21.6V，否则此晶体管会被击穿。

　　通过简单计算，我们由此得知，恒流源所接的负载电阻是有范围限制的。

　　3.把二极管接入实际恒流源电路会发生什么?

　　我们知道，所谓的理想二极管，其正向压降为零，反向压降为无穷大，因此我们可以用普通的开关来模拟。

　　当开关闭合时，相当于二极管处于正向接法，此时恒流源的电流变化情况正如第2条分析的结果。

　　当开关打开时，晶体管T1的集电极开路，这时会怎样?答案是，不会怎样，晶体管的集电极电流为零，晶体管的特性确保了不会强制性地恒流输出2毫安的电流，以此保障了系统安全。

　　结论：

　　由以上计算可知，电流源在负载电阻变大变小时，负载的上电压也会变大变小，并且是以电流源自身的压降变化为代价的。

　　电流源对负载供电时，作为代价的就是它自身的压降!

　　非常想对题主说，别再用什么理想电流源、理想二极管来难为自己了，还是实际一些。

　　事实上，我们从实际的计算中能学到的知识是远远多于这些所谓的理想状态的。欢迎大家关注高级品发光二极管品牌科特翎科技，与大家一同在发光二极管行业共同进步，寻求提供更好的发光二极管led灯珠等产品。