恒流二极管的Q&A

Q1.可以通过CRD的并联增大电流值吗?

A1.

各CRD可分别视为独立的电流源,所以可执行电流源的并联。

无论是相同电流值的组合、还是不同电流值的组合,流动电流均可通过并联方式成为各电流值之和。



图1.CRD的并联范例①

此外,并联的CRD数量也无限制,例如需使用5根18mA的产品并联时,还可实现90mA的大电流。并联可应用于其他各种组合电路结构。



图2.CRD的并联范例②

Q2.可以通过CRD的串联增大最高使用电压值吗?

A2.

采取保护措施以防对CRD施加过电压后,即可进行串联。

CRD可分别视为独立的电流源,所以电流源的串联原本为禁止事项,但可按下述方法在串联状态下使用。

如果单纯地对CRD进行串联,电压将会集中于电流值较小一侧,从而产生超出最高使用电压的问题。

因此,需要采取相应措施以防超出CRD的最高使用电压。如下图所示,将稳压二极管并联于CRD后加以保护,以防对CRD施加过电压。此外,此时的CRD电流值选择相同电流值的产品。


图3.串联范例

连接的稳压二极管选择降伏电压不超过CRD最高使用电压的产品。 表1表示对应表。

表1. 串联CRD时的稳压二极管对应表
特性 E系列 S系列
最高使用电压 稳压 最高使用电压 稳压
101~562 100 91 100 91
822 30 27 50 47
103 30 27 50 47
123 30 27 50 47
153 25 22 50 47
183 25 22 40 36

图4.串联电路范例

可通过CRD的串联在AC85V~AC220V的广泛电压范围内为负载提供恒流。但是,这种电路的大部分电压均由CRD来承担,所以不能算是高效电路。因此,可谓小电流时的有效电路。

Q3.可以通过CRD的串联实现双向恒流吗?

A3.

可以使CRD的负极相向串联来实现双向恒流特性。

适用于需要双向恒流特性时、或异常状态下逆电流流动时的电流限制等。


图5.CRD的双向连接范例①

此外,还可如下图所示将电流值设置为不平衡。


图6.CRD的双向连接范例②

例如,在电池充电电流、放电电流的限制电路上更改并联数量,即可分别设置充电电流、放电电流。

Q4.CRD上具有动特性和静特性共2种特性,这2种特性有什么区别?

A4.

静特性是指脉冲测量了(脉宽20ms)CRD电流电压特性的特性,动特性是指直流连续通电时的特性。
动特性具有在自热的影响下导致施加电压变大后使电流值变小的倾向。

静特性如下图所示,是在施加电压达到10V以上后,即使施加电压变动也可维持的一定电流值。以短时间脉冲测量的特性是在可忽略通电所生热量的条件下测量的数值。

曲线图1.CRD S系列的静特性

动特性是指直流连续通电时的电流电压特性。
是指CRD通过通电自热达到热饱和时的电流值特性。

与静特性相比,动特性具有电流随施加电压变大而下降的倾向。向CRD施加的电压V和电流I所生功率P=V×I为热量。与CRD的热阻相比,如果发热量足够小,则不会出现明显的温度上升。但是,在100mW以上的功率下使用CRD时,则无法避免自热导致的温度上升的影响。

基于上述状况,电流较大的CRD一侧出现的这种倾向将变得明显。
与此相对,小电流产品不会受到自热的影响,具有良好的恒流特性。

曲线图2..CRD S系列的动特性

Q5.有什么改善CRD的动特性恒流特性的方法吗?

A5.

通过自热补偿电阻的并联可改善恒流特性。

CRD的动特性的电流值会在自热所致施加电压变大后而变小,但可将电阻器并联于CRD对这种电流的下降进行补偿。


图7.自热补偿电阻的并联

表2表示CRD S系列和E系列的补偿电阻。

①S系列(500mW)
类型名称 S-102 S-152 S-202 S-272 S-352 S-452 S-562 S-822 S-103 S-123 S-153 S-183
电阻值 1.1MΩ 430kΩ 300kΩ 200kΩ 130kΩ 91kΩ 62kΩ 27kΩ 18kΩ 15kΩ 12kΩ 9.1kΩ

②E系列(300mW)
类型名称 E-102 E-152 E-202 E-272 E-352 E-452 E-562 E-822 E-103 E-123 E-153 E-183
电阻值 1MΩ 390kΩ 240kΩ 120kΩ 82kΩ 56kΩ 39kΩ 20kΩ 15kΩ 11kΩ 9.1kΩ 7.5kΩ

夹止电流在1mA以上的恒流二极管电流具有负温度系数,电流值会因自热而减少。

可通过补偿电阻抑制电流值的减少,由此实现良好的恒流特性。

曲线图3、4表示通过自热补偿电阻进行补偿后的动特性。

由于会因实装状态下的热阻而发生变化,所以建议在实装状态下更改电阻值,通过实验求得并选择最合理的自热补偿电阻。

曲线图3.CRD S系列的补偿后动特性


曲线图4.CRD E系列的补偿后动特性


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