什么是恒流二极管?恒流二极管有哪些特点?

知识百科 我爱方案网 · 2023-04-04

恒流二极管(以下简称CRD,Current Regulative Diode)就好像其名字一样就算电压有变动,但是可提供固定电流的二极管。从1V以下的底电压到100V的高电压的广范电压范围内可经常提供稳定的电流的零部件。也就是说,就算所附加电压的变动,负载阻抗的变化,异常的电压的产生的情况下都可以提供稳定的电流给负载。一般而言,稳定电流线路的构成是非常复杂的,它是由好几个零部件所构成的,而且,设计也不简单。但是,只要CRD部件一个就可以很简单的实现恒流的特性。


一、什么是恒流二极管?

 

用于将电流限制或改变到设备最高值的二极管称为恒流二极管或CCD。该二极管也称为电流调节二极管或 CRD 和限流二极管或 CLD。恒流二极管符号如下所示。恒流二极管的功能是为电路提供短路保护。    

 

恒流二极管的工作原理及其优缺点

 

▲ 图1.1 恒流二极管的符号   

 

二、恒流二极管工作原理

 

恒流二极管的内部结构如下图所示。该二极管包括一个 N 沟道 JFET 晶体管,其中晶体管的栅极端子与源极短路,因此它的工作原理类似于一个两端限流器或电流源,相当于一个限压齐纳二极管。

   

恒流二极管的工作原理及其优缺点

 

▲ 图2.1 恒流二极管内部结构   

 

与齐纳二极管不同,这些类型的二极管将保持电流稳定而不是电压恒定。一旦电压发生变化,这些二极管就不会改变流经它们的电流。在正向偏置条件下,这些二极管使用 1.5 伏至 6 伏的电压工作。这种偏置产生的电流称为正向电流 (Ip)。即使差异发生在输入电压和负载电阻内,该二极管也能够保持电流值。  

 

三、恒流二极管特点

 

恒流二极管的特点包括以下。

 

其公差为±10%

 

其工作电压范围为 1V 至 100V

 

当温度值变化时,它的行为是稳定的。

 

其峰值工作电压为 100 伏。

 

热阻值为 100 C/w。

 

其储存温度等级范围为-55至200摄氏度。

 

其功耗为 30 mW。

 

电流范围为 0.192mA 至 5.6mA

 

峰值电压额定值范围为 50V 至 100V

 

它的阻抗范围从 20 兆欧到几千欧。

 

该二极管不需要任何偏置并提供良好的温度稳定性。

 

四、恒流二极管电路

 

顾名思义,这个二极管将流经它的电流调节到一些最高水平。如果你在这个二极管上施加的电流超过了它的电流调节点,那么它会通过降低更多的电压来反击。恒流二极管的应用电路如下图所示。该二极管适用于 LED 或激光二极管电路,以限制流经 LED 或激光二极管的电流。  

 

以下电路由电池、恒流二极管和激光二极管或 LED 构成。在以下电路中,恒流二极管与激光二极管串联。一旦通过电压源向该二极管施加电压,该二极管就会限制电流的流动并向激光二极管提供所需的电压,从而使电路中的激光二极管或 LED 二极管开启。

   

恒流二极管的工作原理及其优缺点

 

▲ 图4.1 恒流二极管电路   

 

五、恒流二极管特性

 

恒流二极管的特性包括以下:    

 

恒流二极管的工作原理及其优缺点

 

▲ 图5.1 恒流二极管电气特性   

 

上述恒流二极管特性曲线分为不同区域。

 

在上图中,曲线的右侧部分在正向偏置条件下运行。因此,正向电流值对于 0V 至 6V 范围内的电压是稳定的。

 

在这里,该电流称为调节器电流,用“Ip”表示。例如,1N5283 1N5314 系列二极管的稳压器电流值范围为 220 mA 4.7 mA

 

这些二极管用于并联组合以获得大电流值。

 

与其他二极管相比,该二极管在反向偏置条件下工作。在正向偏置中,二极管的调节过程将从“VL”(限制电压)开始到“POV”(峰值工作电压)。

 

从上面的曲线我们可以观察到Vk和POV两点之间的电流是稳定的。

 

对于 IP 和 ZT 电压,VT 是测试电压。

 

对于 1N5283 到 1N5314 二极管,像“ZT”这样的阻抗值范围从 235 KΩ 到 25 MΩ。

 

恒流二极管用途  

 

恒流二极管或限流二极管的应用包括以下内容:  

 

限流二极管用于不同的电路,如电池充电器、定时和波形发生器电路。

 

这些二极管也可以用作恒流源,主要用于驱动 LED。

 

这些二极管取代了电话连接设备中的保持线圈。

 

这些二极管适用于使用大长度 LED 灯串的电路和灯泡等电压可变源。

 

稳压二极管与稳压二极管限压一样主要用于调节电流。

 

这些二极管用于为固态继电器提供输入。

 

它用于保护电路免受过压。

 

总结

 

因此,这完全是关于恒流二极管及其应用程序的概述。这是一种将电流限制或调节到最大值的电子设备。所以这是电路中非常重要的二极管,因为它可以防止短路或有害影响。这里有一个问题要问你,齐纳二极管是什么?

 

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