800V的恒流源电路如何设计

ylydfeng

有个恒流源电路一直没有思路，请各位大佬指点。

1. 输入信号是方波和三角波，电压峰值是±5V，频率20Hz；
2. 负载50KΩ~100KΩ；
3. 负载电流的峰值是±8mA，不随负载变化（我理解是恒流源特性）；
4. 输出波形跟输入信号保持一致，不失真。
这样的话，输入方波，负载100KΩ的时候，负载上的电压是±800V的方波。这么高的电压信号，如何生成？我的思路是先做一个低压的恒流源电路，恒流源的负载是升压变压器，升压变压器的负载是100KΩ。但这个思路有两个问题，一个是恒流源的负载是变压器是否还能保证恒流特性，另一个是升压变压器能否保证20Hz的方波和三角波不失真。

各位大佬觉得这个思路是否可行，是否有其他的思路。有没有好的电路参考，多谢了。

lwzunique

我有一个小小的疑问，一个负载电路，50k~100k，如果它是一个阻性负载，那V/R,电压越大，电流一定越大。如果随着电压的变化，这个负载电流不变，那是一个恒流源负载，恒流源负载阻抗，理想情况是无限大，不理想情况等效的负载也很大。所以，你这个场景我就有点迷惑了~~~可以了解一下你是要做什么应用吗？

ylydfeng

lwzunique 发表于 2024-12-24 10:58
我有一个小小的疑问，一个负载电路，50k~100k，如果它是一个阻性负载，那V/R,电压越大，电流一定越大。如果 ...

                               
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应用是这样的，负载固定的时候，电流不是恒定的，而是三角波或方波，对应的负载的电压也是三角波或方波。但不同的负载，电流大小随时间变化的波形是相同的。不管负载是50K还是100K，负载的电流波形都是图中这样。

ylydfeng

lwzunique 发表于 2024-12-24 10:58
我有一个小小的疑问，一个负载电路，50k~100k，如果它是一个阻性负载，那V/R,电压越大，电流一定越大。如果 ...

负载的电流波形是这样的：

                               
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。不管负载是50k，还是100k，负载的电流波形都是这样，电流值也都是图里这些数值，不随负载改变而改变。

ylydfeng

lwzunique 发表于 2024-12-24 10:58
我有一个小小的疑问，一个负载电路，50k~100k，如果它是一个阻性负载，那V/R,电压越大，电流一定越大。如果 ...

我放了个图，回复一直没审核通过。应用是这样的，负载的电流不是固定不变的，而是一个方波或者三角波。比如方波的时候，电流波形是20Hz，电流值±8mA的方波。这个方波电流与负载无关，当负载是50k的时候负载电流是20Hz，电流值±8mA的方波；当负载是100k的时候，负载电流也是20Hz，电流值±8mA的方波。这两种负载下，电压是不同的。

ylydfeng

ylydfeng 发表于 2024-12-24 17:58
我放了个图，回复一直没审核通过。应用是这样的，负载的电流不是固定不变的，而是一个方波或者三角波。比 ...

就是这个样子的电流波形，不随负载变化而变化。

lwzunique

恒流输出就是恒流源呀，数学原理上也是这个东西呀，电路的功能说白了也是用物理的器件实现数学的运算。这里也就是个高压的恒流源而已，如果你这个工艺有vds耐800v的管子，这个就是普通的电流镜加高压隔离。很多paper有高压结构你查一个看看 就知道怎么做了。

但是，这个地方有出入的是，你说的输出跟随输入，不失真，8mA*100k或者50k，对应不到±5v。还是说你所谓的不失真是方波就是方波？

那这问题又来了，这么大的信号几百V的信号，就是再怎么失真，也能得到所传递的信号。而且你这个方波或者三角波很固定，不携带任何信息(注意是信息，不是信号)。

就是你的主要目的是要传递信息呢还是传递能量呢，还是信息和能量都是主要目的呢。

ylydfeng

lwzunique 发表于 2024-12-25 11:09
恒流输出就是恒流源呀，数学原理上也是这个东西呀，电路的功能说白了也是用物理的器件实现数学的运算。这里 ...

1. 不失真的意思是，输入是方波，输出也是方波；输入是三角波，输出也是三角波；

2. 输入是某个设备产生的，电压是±5V，但电流可以很大。输出是8mA*100K的时候，对应的输入就是5V*1.28A；
3. 主要的目的就是传递8mA的方波电流或三角波电流，没有其他信息传递；
4. 常用的高压恒流源是用变压器实现还是电流镜加高压隔离实现？

lwzunique

实际的变压器不了解，不清楚有没有这个频率这个升压倍数的变压器。原理上可行，实际可行不可行不知道(功率，尺寸和成本，毕竟5v，1.28A,对很多电阻值要求都很高)。按照你的描述800v*8mA=5V*1.28A,这就是变压器。
采用高压隔离的管子，这种电压的高压管子一个也不少钱。也要用不少个。如果你没有800v的电源，那用电流镜是很麻烦的，你要基于5v产生800v的电源，这玩意多大多少钱我也不清楚。

看成本和实际可行性吧，理论上两个都可以。

没做过相关的应用，以上只是我的个人看法。

ylydfeng

lwzunique 发表于 2024-12-25 14:19
实际的变压器不了解，不清楚有没有这个频率这个升压倍数的变压器。原理上可行，实际可行不可行不知道(功率 ...

如果用电流镜，我要产生±8mA的电流。电路大概是什么样的？我看网上和论文里写的都是基于nmos（或pmos）的电路，这样的电流只能单方向的，没法产生我需要的双向的电流。