Na prúdový zdroj (IT) sa dá pozerať ako na elektronické zariadenie, ktoré dodáva externému obvodu elektrický prúd, ktorý nezávisí od napätia na prvkoch obvodu a na ňom samotnom.
Charakteristickým znakom IT je jeho veľký (ideálne nekonečne veľký) vnútorný odpor Rext ... Prečo?
Predstavme si, že chceme preniesť 100% energie z napájacieho zdroja do záťaže. Toto je prenos energie.
Na dodanie 100% energie zo zdroja do záťaže je potrebné rozdeliť odpor v obvode tak, aby záťaž túto energiu prijímala. Tento proces sa nazýva štiepenie prúdov.
Prúd ide vždy po najkratšej ceste, vyberá si sámtrase s najmenším odporom. Preto v našom prípade musíme usporiadať zdroj a zaťaženie takým spôsobom, aby prvý mal oveľa vyšší odpor ako druhý.
Toto je záruka, že prúd bude pochádzaťzdroj na načítanie. Preto v tomto príklade používame ideálny zdroj prúdu s nekonečným vnútorným odporom. To zaisťuje, že prúd tečie z IT po najkratšej ceste, to znamená cez záťaž.
Keďže Rext zdroj je nekonečne veľký, výstupný prúd z nehosa nezmení (napriek zmene hodnoty odporu záťaže). Prúd bude mať vždy tendenciu pretekať cez nekonečný odpor IT v smere záťaže, ktorý má relatívne nízky odpor. Ukazuje to graf výstupného prúdu ideálneho zdroja.
Pri nekonečne veľkom vnútornom odpore IT nemajú žiadne zmeny hodnoty odporu záťaže žiadny vplyv na množstvo prúdu tečúceho vo vonkajšom obvode ideálneho zdroja.
V obvode je dominantný nekonečný odpor, ktorý neumožňuje zmenu prúdu (napriek kolísavému odporu záťaže).
Pozrime sa na ideálny obvod zdroja prúdu, ktorý je uvedený nižšie.
Pretože IT má nekonečný odpor,prúd prúdiaci zo zdroja má tendenciu nachádzať cestu najmenšieho odporu, ktorým je zaťaženie 8Ω. Celý prúd zo zdroja prúdu (100 mA) preteká cez pull-up odpor 8Ω. Tento ideálny prípad je príkladom 100% energetickej účinnosti.
Teraz sa pozrime na skutočný diagram IT (ako je znázornené nižšie).
Tento zdroj má odpor 10 MΩ, ktorýje dostatočne vysoká na to, aby poskytla prúd veľmi blízky plnej hodnote zdroja 100 mA, ale v takom prípade sa IT nevzdá 100% svojho výkonu.
Stáva sa to preto, lebo vnútorný odpor zdroja odoberie časť prúdu, v dôsledku čoho sa objaví určitý únik.
Môže sa vypočítať pomocou konkrétneho rozdelenia.
Zdroj dodáva 100 mA. Tento prúd sa potom rozdelí medzi 10MΩ zdrojové rezistory a 8Ω záťaž.
Ľahký výpočet môže určiť, koľko prúdu preteká cez zaťažovací odpor 8Ω
I = 100 mA -100 mA (8x10-6 MΩ / 10MΩ) = 99,99 mA.
Aj keď fyzicky ideálne súčasné zdroje neexistujú, slúžia ako model pre konštrukciu skutočných IT, ktoré sú svojimi charakteristikami blízke.
V praxi sa používajú rôzne druhyzdroje prúdu, ktoré sa líšia v obvodových riešeniach. Najjednoduchším IT môže byť obvod zdroja napätia, ku ktorému je pripojený odpor. Táto možnosť sa nazýva odporová.
Môže byť veľmi kvalitný zdroj energiestavať na tranzistore. K dispozícii je tiež lacný sériový zdroj prúdu FET, čo je len FET s pn križovatkou a bránou pripojenou k zdroju.
