Eine Konstantstromquelle hat die Aufgabe, bei möglichen Spannungsänderungen einen konstanten Strom zu gewährleisten. In der Regel unterliegen Stromquellen Stromschwankungen, die vom elektrischen Widerstand abhängig sind. Als Konstantstromquellen sind vorallem zwei elektronische Schaltungen umsetzbar, die Gleichstromquelle und die Wechselstromquelle.
Insbesondere bei Gleichstrom sind Konstantstromquellen und der Stromspiegel mit Transistor optimale Schaltungen. Darüber hinaus werden allerdings auch Konstantstromquellen als Wechselstromquellen mit Stromwandler oder Messumformer eingesetzt. Mit Transistoren beispielsweise lässt sich eine Konstantstromquelle realisieren. Zum Einsatz kommen Bipolartransistoren, Feldeffekttransistoren und weitere Schaltungen, die vornehmlich in Schaltungen von Gleichstromquellen verwendet werden.
Verwendung eines Bipolartransistors
Mit Einsatz eines gegengekoppelten Bipolartransistors kann eine Konstantstromquelle erzielt werden. Mit Hilfe eines Spannungsteilers, der aus zwei Widerständen besteht, wird die Spannung konstant gehalten. Das hat zur Folge, dass der Transistor leitend wird, Strom fließt und durch den Emitterwiderstand eine Spannung erzeugt wird. Durch eine Gegenkopplung wird im weiteren Verlauf entgegengewirkt, welches wiederum zu einer Stabilisierung führt.
Verwendung eines Feldeffekttransistors
Eine weitere Möglichkeit einer Konstantstromquelle ist der Aufbau mit einem Feldeffekttransistor sowie einem sogenannten Source-Widerstand. Diese elektrischen Bauteile werden als Stromregeldioden bezeichnet, sind Halbleiter und sorgen ebenfalls für einen konstanten Strom. Die Stromregeldioden sind Feldeffekttransistoren und keine Dioden, obwohl sie über zwei Anschlüsse verfügen und den Strom ausschließlich in eine Richtung eingrenzen.
Konstantstromquellen und ihre Anwendung
In vielen Fällen kann es sinnvoll sein, Leuchtdioden an eine Konstantstromquelle anzuschließen. Hier bietet sich ein Linearregler an, welcher mit der Diode in Serie geschaltet werden kann. Auf diese Weise wird die Problematik des Vorwiderstandes mit der damit verbundenen Versorgungsspannung gelöst. Außerdem ergibt sich der Vorteil, dass die LEDs unabhängig vom jeweiligen Spannungsbereich zuverlässig mit konstantem Strom betrieben werden können. Weitere Anwendung finden Konstantstromquellen mit Operationsverstärkern.