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恒流二極管的Q&A

Q1.可以通過CRD的并聯增大電流值嗎?

A1.

各CRD可分別視為獨立的電流源,所以可執行電流源的并聯。

無論是相同電流值的組合、還是不同電流值的組合,流動電流均可通過并聯方式成為各電流值之和。



圖1.CRD的并聯范例①

此外,并聯的CRD數量也無限制,例如需使用5根18mA的產品并聯時,還可實現90mA的大電流。并聯可應用于其他各種組合電路結構。



圖2.CRD的并聯范例②

Q2.可以通過CRD的串聯增大最高使用電壓值嗎?

A2.

采取保護措施以防對CRD施加過電壓后,即可進行串聯。

CRD可分別視為獨立的電流源,所以電流源的串聯原本為禁止事項,但可按下述方法在串聯狀態下使用。

如果單純地對CRD進行串聯,電壓將會集中于電流值較小一側,從而產生超出最高使用電壓的問題。

因此,需要采取相應措施以防超出CRD的最高使用電壓。如下圖所示,將穩壓二極管并聯于CRD后加以保護,以防對CRD施加過電壓。此外,此時的CRD電流值選擇相同電流值的產品。


圖3.串聯范例

連接的穩壓二極管選擇降伏電壓不超過CRD最高使用電壓的產品。 表1表示對應表。

表1. 串聯CRD時的穩壓二極管對應表
特性 E系列 S系列
最高使用電壓 穩壓 最高使用電壓 穩壓
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

圖4.串聯電路范例

可通過CRD的串聯在AC85V~AC220V的廣泛電壓范圍內為負載提供恒流。但是,這種電路的大部分電壓均由CRD來承擔,所以不能算是高效電路。因此,可謂小電流時的有效電路。

Q3.可以通過CRD的串聯實現雙向恒流嗎?

A3.

可以使CRD的負極相向串聯來實現雙向恒流特性。

適用于需要雙向恒流特性時、或異常狀態下逆電流流動時的電流限制等。


圖5.CRD的雙向連接范例①

此外,還可如下圖所示將電流值設置為不平衡。


圖6.CRD的雙向連接范例②

例如,在電池充電電流、放電電流的限制電路上更改并聯數量,即可分別設置充電電流、放電電流。

Q4.CRD上具有動特性和靜特性共2種特性,這2種特性有什么區別?

A4.

靜特性是指脈沖測量了(脈寬20ms)CRD電流電壓特性的特性,動特性是指直流連續通電時的特性。
動特性具有在自熱的影響下導致施加電壓變大后使電流值變小的傾向。

靜特性如下圖所示,是在施加電壓達到10V以上后,即使施加電壓變動也可維持的一定電流值。以短時間脈沖測量的特性是在可忽略通電所生熱量的條件下測量的數值。

曲線圖1.CRD S系列的靜特性

動特性是指直流連續通電時的電流電壓特性。
是指CRD通過通電自熱達到熱飽和時的電流值特性。

與靜特性相比,動特性具有電流隨施加電壓變大而下降的傾向。向CRD施加的電壓V和電流I所生功率P=V×I為熱量。與CRD的熱阻相比,如果發熱量足夠小,則不會出現明顯的溫度上升。但是,在100mW以上的功率下使用CRD時,則無法避免自熱導致的溫度上升的影響。

基于上述狀況,電流較大的CRD一側出現的這種傾向將變得明顯。
與此相對,小電流產品不會受到自熱的影響,具有良好的恒流特性。

曲線圖2..CRD S系列的動特性

Q5.有什么改善CRD的動特性恒流特性的方法嗎?

A5.

通過自熱補償電阻的并聯可改善恒流特性。

CRD的動特性的電流值會在自熱所致施加電壓變大后而變小,但可將電阻器并聯于CRD對這種電流的下降進行補償。


圖7.自熱補償電阻的并聯

表2表示CRD S系列和E系列的補償電阻。

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

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

夾止電流在1mA以上的恒流二極管電流具有負溫度系數,電流值會因自熱而減少。

可通過補償電阻抑制電流值的減少,由此實現良好的恒流特性。

曲線圖3、4表示通過自熱補償電阻進行補償后的動特性。

由于會因實裝狀態下的熱阻而發生變化,所以建議在實裝狀態下更改電阻值,通過實驗求得并選擇最合理的自熱補償電阻。

曲線圖3.CRD S系列的補償后動特性


曲線圖4.CRD E系列的補償后動特性


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