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什么是恒流二极管?恒流二极管工作原理
01恒流二极管
二极管是一种有极性的两端电子元件,它在单个方向上传导电流并阻止电流在另一个方向上流动,因为在一个方向上,它的电阻理想地为零,而在另一个方向上它是无限的。这些组件包括两个端子,一个阳极和一个阴极。根据PN结二极管、齐纳二极管、恒流二极管、肖特基二极管、发光二极管等要求,可以在各种电气和电子项目中使用不同种类的二极管。本文下面讨论了其中一种二极管恒流二极管及其应用。
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。
▲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。
▲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100C/w。
其储存温度等级范围为-55至200摄氏度。
其功耗为30mW。
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。
▲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:
▲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至1N5314系列二极管的稳压器电流值范围为220mA至4.7mA。
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235KΩ到25MΩ。
六、恒流二极管优缺点
1、优点
不需要任何额外的电压源。
这个电路很容易设计。
即使有电压波动,这些二极管也能保持稳定的电流流动。
尺寸小,重量轻。
二极管在低压下连续工作,并为高压谐波提供安全性。
2、缺点
这些二极管在正向偏置条件下工作。
这些二极管对高温很敏感。
它提供了较差的响应。
在高频下,噪音水平很高。
七、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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