1. 简介 1.1 内部结构 1.2 它是如何工作的 1.3 属性 2. LED绝配? 2.1 应用LED案例! 2.2 恒流二极管测量注意事项 3. 恒流二极管产品统计 3.1 current regulating diode 3.2 产品统计分析 3.3 主流产品 3.4 更多产品来源
1. 简介
恒流二极管是一种将电流限制在最大指定值的电子设备。
它被称为限流二极管（CLD）或电流调节二极管（CRD）。
这个东西的名称还没有统一：
- Constant-current diode 恒流二极管 constant 恒定
- current-limiting diode (CLD) 限流二极管 limit 限制
- (CRD): 电流调节二极管 regulate v. 调节
- current-regulating diode (wikipedia.org) regulating v. 调节
- current regulation - diodes (digikey.com) regulation n. 规定
- current regulator diodes (mouser.com) regulator n. 调节器
维基百科上的内容还很简陋，以下是德语版的内容。
Deutsch 维基百科-德语(German)
1.1 内部结构
电流控制二极管在结构上实际上并不是二极管，而是由JFET（一种特殊类型的场效应晶体管）和负反馈电阻器组成的电子电路。
由于这些电路只有两个与外部的连接，并且仅限制一个方向的电流，因此被称为“二极管”。
1.2 它是如何工作的
这里使用 n 沟道 JFET 的示例来描述该功能：
n 沟道 JFET 在源极和栅极之间的小负电压U GS下（即电阻器R S上的低电压）导通。
如果通过电阻器的电流增加，则会出现更强的负电压U GS，从而降低 JFET 中漏极和源极之间的电导率。
当电流减小时，会发生相反的情况：JFET 中漏极和源极之间的电导率增加。
这会导致在工作点有稳定的电流流经 JFET 。
另一种观点将 JFET 描述为反馈源跟随器。
电流受JFET通道限制；这可以从 JFET 的输出特性场中看出。
恒定电流可以使用以下等式粗略确定：
ID ≈ UGS/RS
可实现的典型电源电压范围为几伏到 40 伏，并受到 JFET 介电强度和最大功率损耗的限制。
1.3 属性
电流调节二极管的“拐点电压”约为一伏到几伏。
高于该电压，指定电流保持近似恒定，类似于恒流源。
在此电压下不会达到该电流，并且电路的行为类似于低电压下的欧姆电阻器。
电流调节二极管反向导电，类似于普通半导体二极管的正向导电。
与齐纳二极管相反，正常工作时为正极的电流控制二极管的连接称为阳极。
电流控制二极管不适合精密应用，因为样本分布相对较大，约为 ±10%。
电流还相对强烈地依赖于温度（高达约 1%/K）。
电流调节二极管的电流范围约为 5 µA 至 60 mA，最大工作电压高达 190 V。
已知类型为 1N5283 至 1N5314、J503 或 J511。
2. LED绝配?
应用于LED的立足点
- 单一个CRD就有可能点亮LED
- 虽然电源电压会变动,可是LED可在稳定的亮度上点亮。
- 虽然LED的Vf有误差,可是可以得到稳定亮度。
- 并联连接使用可以对应在定额大的LED。
- 周围温度升高的话,电流值会变小,因此可以保护LED
- 和整流二极管一起使用的话,交流电亦可使用。
- 使用交流的情况下,周波数虽然有变化,可是亮度不会变化。
如上所述，CRD和LED有很好的匹配性,而且可以保护LED免受由于过电流,过电压的变动,周波数的变动所照成的外围破坏。 而且,它还是一个可以无视LED Vf的误差可以得到稳定亮度的零部件。
2.1 应用LED案例!
基于恒流二极管的小功率LED驱动电路设计
具体内容可通过以上网页查看。
使用阻容降压电路，在输出端正极并联多个恒流二极管.
备注：感觉是个不同恰当的用例。阻容降压本就是恒流源了，末尾增加恒流二极管的结果，可能会更稳定吧，但将本来效率不高的电路再打个折扣。
市面上，很多非常便宜的台灯小灯泡里就用的是简单粗暴的阻容降压，用个1~3年就可能坏掉，懂点的花几毛钱自己换个cbb电容，就能再用几年，这里面完全没有恒流二极管的影子。
感觉加了恒流二极管，同样的负载电流，阻容电阻的压力更大，坏的更快。
2.2 恒流二极管测量注意事项
万用表，测量工作电流，启动电压。
正向击穿电压V 需要 (兆欧表)
恒流二极管的正向击穿电压V（B0）一般为30~100V。利用兆欧表与直流电压表能够测量V（BO）值。
具体方法是将恒流二极管的正、负极分别接兆欧表的E、L接线柱。 然后按额定转速摇动兆欧表的手柄，使恒流二极管处于正向软击穿状态，借助于直流电压表即可读出V（BO）值。
3. 恒流二极管产品统计
3.1 current regulating diode
在 https://www.digikey.com/ 网站上搜索关键字: current regulating diode，
找到如下类别，共计1083个产品
Discrete Semiconductor Products Categories (分立半导体产品类别) \
Current Regulation - Diodes, Transistors (电流调节 – 二极管、晶体管)
Download Results \ First 500 Results 找到的产品列表，支持导出，最多一次500条。 可以使用条件筛选结果小于500，分3次导出全部。
DigiKey also makes this information available by API. To learn more about this offering please visit the API Solutions page.
DigiKey 还通过 API 提供此信息。 要了解有关此产品的更多信息，请访问 API 解决方案页面。
DigiKey 免费提供各种 API。 以下业务功能可以通过API自动执行：
- 搜索产品信息
- 接收实时价格和库存信息
- 通过报价锁定价格
- 下订单
- 查看订单状态和更改订单
- 与 myLists 集成
- 管理供应链计划
3.2 产品统计分析
分类统计：
| Type | item | 数量 | 占比 | 分类 |
| Mfr 制造商 / Supplier 供应 |
Central Semiconductor Corp | 37 | 3.61% | Mfr 制造商 / Supplier 供应 |
| Diotec Semiconductor | 26 | 2.54% | ||
| Linear Integrated Systems, Inc. | 21 | 2.05% | ||
| MACOM Technology Solutions | 8 | 0.78% | ||
| Microchip Technology | 879 | 85.84% | ||
| Microsemi Corporation | 1 | 0.10% | ||
| Semitec USA Corp | 32 | 3.13% | ||
| Solid State Inc. | 20 | 1.95% | ||
| Package (包装) |
Box (盒装) | 11 | 1.07% | Package (包装) |
| Bulk (散装) | 458 | 44.73% | ||
| Tape & Reel (TR) (卷带式 (TR)) | 487 | 47.56% | ||
| (TR),Cut Tape (CT),Digi-Reel® | 68 | 6.64% | ||
| Package / Case (封装) |
- | 40 | 3.91% | Package / Case (封装) |
| Axial (轴向) | 13 | 1.27% | ||
| 2-SMD, Flat Lead (扁平引线) | 16 | 1.56% | ||
| 2-SMD, No Lead (无引线) DFN123F | 17 | 1.66% | ||
| Die | 4 | 0.39% | ||
| DO-204AA, DO-7, Axial | 433 | 42.29% | ||
| DO-204AH, DO-35, Axial | 33 | 3.22% | ||
| DO-213AA | 8 | 0.78% | ||
| DO-213AB, MELF (Glass) | 407 | 39.75% | ||
| DO-214AA, SMB | 6 | 0.59% | ||
| DO-214AC, SMA | 6 | 0.59% | ||
| SOD-123F | 20 | 1.95% | ||
| TO-226-2, TO-92-2 (TO-226AC) | 11 | 1.07% | ||
| TO-236-3, SC-59, SOT-23-3 | 10 | 0.98% | ||
| Qualification (资质) |
- | 450 | 43.95% | Qualification (资质) |
| AEC-Q101 [Automotive (汽车)] | 4 | 0.39% | ||
| MIL-PRF-19500/463 [Military (军事)] | 570 | 55.66% | ||
| Type | item | 数量 | 占比 | Type |
| Voltage - Anode – Cathode (Vak)(Max) (正向击穿电压) |
- | 35 | 3.42% | Voltage - Anode – Cathode (Vak)(Max) (正向击穿电压) |
| 190V | 3 | 0.29% | ||
| 100V | 925 | 90.33% | ||
| 90V | 23 | 2.25% | ||
| 80V | 4 | 0.39% | ||
| 70V | 4 | 0.39% | ||
| 60V | 4 | 0.39% | ||
| 50V | 26 | 2.54% | ||
| Power - Max (最大功率) |
- | 57 | 5.57% | Power - Max (最大功率) |
| 1W | 23 | 2.25% | ||
| 780mW | 11 | 1.07% | ||
| 700mW | 3 | 0.29% | ||
| 600mW | 2 | 0.20% | ||
| 580mW | 6 | 0.59% | ||
| 500mW | 851 | 83.11% | ||
| 475mW | 34 | 3.32% | ||
| 350mW | 21 | 2.05% | ||
| 300mW | 16 | 1.56% | ||
| Regulator Current (Max) |
≤ 5.17mA | 916 | 89.45% | Regulator Current (Max) |
| ≥ 5.17mA | 108 | 10.55% | ||
| Voltage – Limiting (Max) 起始电压 |
1~3v | 935 | 91.31% | Voltage – Limiting (Max) 起始电压 |
| others | 89 | 8.69% | ||
参数分布：
3.3 主流产品
根据以上统计结构，可获得截止2024年3月，市面上的主流CRD关键参数区间：
| 名称 | 数值或区间 | 数量 | 占比 |
| Voltage - Anode - Cathode (Vak)(Max) = | 100V | 925 | 90.33% |
| Power - Max = | 500mW | 851 | 83.11% |
| Regulator Current (Max) {区间} | ≤ 5.17mA | 916 | 89.45% |
| Voltage - Limiting (Max) 起始电压 {区间} | 1v ≤ Vlimiting ≤ 3V | 935 | 91.31% |
| 同时加入以上4个条件，还有814个产品，约80%的产品。 | 包含以上4个条件 | 814 | 79.49% |
参数分布(抛去种类数量小于3的产品)：
3.4 更多产品来源
所有产品 \ 半导体 \ 分立半导体 \ 二极管与整流器 \ 稳流二极管 All Products \ Semiconductors \ Discrete Semiconductors \ Diodes & Rectifiers \ Current Regulator Diodes
Results: 921
这里找到了921个产品，但每次只能导出20条。有兴趣可以自己去网上查询看看。
没有评论:
发表评论