恒流二極管參數資料有哪些?


一、核心性能參數(直接影響電路設計與可靠性)
1. 恒定電流值(I?)
定義:在恒流區(工作電壓范圍內)輸出的穩定電流值。
關鍵點:
標稱值:典型范圍10μA~100mA(如2DH6為600μA,SM4001為1mA)。
離散性:同批次器件I?差異通常±5%~±10%,需通過分選匹配。
溫度敏感性:電流溫漂系數(α_I)一般為+0.3%~+0.5%/℃,高溫下電流增大。
2. 動態阻抗(R_D)
定義:恒流區電壓變化1V時對應的電流變化率(R_D=ΔV/ΔI)。
關鍵點:
典型值:15Ω~30Ω(低電流型號R_D較高,如100μA型號可能達50Ω)。
影響:R_D越高,對電源電壓波動的抑制能力越強,但并聯時電流分配越敏感。
3. 閾值電壓(V_TH)
定義:CRD進入恒流區的起始電壓(類似二極管導通電壓)。
關鍵點:
典型值:500mV~700mV(如2DH6為600mV±50mV)。
離散性:不同器件V_TH差異可能±50mV,導致并聯時電流分配不均。
4. 擊穿電壓(V_BR)
定義:CRD可承受的最大反向電壓,超過后發生雪崩擊穿。
關鍵點:
典型值:5V~100V(如SM4001為40V)。
保護需求:需確保電源電壓+浪涌電壓<0.8×V_BR,避免失效。
5. 反向漏電流(I_R)
定義:反向偏置時的漏電流(通常在μA級)。
關鍵點:
溫度敏感性:高溫下I_R可能增加10倍,需關注功耗與溫升。
二、測試條件與參數關聯性(避免誤用數據)
1. 關鍵測試條件
參數 | 標準測試條件 | 參數關聯性 |
---|---|---|
I? | 結溫T_J=25℃,V_CR=5V~10V(典型值6V) | V_CR越高,I?略增(因R_D壓降導致);T_J每升高1℃,I?增加α_I×I?。 |
R_D | 結溫T_J=25℃,V_CR=5V~10V | 與I?負相關(I?越小,R_D通常越大);溫度升高時R_D可能降低(負溫度系數)。 |
V_TH | 結溫T_J=25℃,正向電流10μA | 隨溫度升高而降低(負溫度系數,約-2mV/℃),并聯時需考慮熱失控風險。 |
2. 參數波動場景
電源電壓變化:
若V_CR從5V升至10V,I?變化率ΔI?/I? ≈ (ΔV_CR)/(R_D+R_S)(R_S為串聯限流電阻)。
溫度循環:
高溫(85℃)下I?可能增加20%~30%,需預留設計裕量(如按標稱I?的70%選型)。
三、選型關鍵參數表(典型型號對比)
型號 | I?(μA) | R_D(Ω) | V_TH(V) | V_BR(V) | α_I(%/℃) | 封裝 | 典型應用 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
2DH6 | 600 | 20 | 0.6±0.05 | 15 | +0.35 | DO-35 | 小功率LED驅動、電池均衡 |
SM4001 | 1000 | 15 | 0.65±0.03 | 40 | +0.4 | SOT-23 | 傳感器偏置、恒流源基準 |
LM334Z | 1~10000 | 24 | 0.7±0.02 | 40 | +0.33 | TO-92 | 可調恒流源、溫度補償電路 |
HCR-100 | 100 | 50 | 0.55±0.08 | 25 | +0.5 | SOT-89 | 精密儀表、光電探測器偏置 |
四、工程化選型指南(基于應用需求)
1. 低電流應用(<1mA)
選型重點:
優先低R_D型號(如HCR-100的50Ω),降低電源電壓波動影響。
關注V_TH一致性(如分選±10mV以內),避免并聯電流分配偏差。
典型場景:
光電二極管偏置(需電流噪聲<1nA/√Hz)。
氣體傳感器加熱電路(恒流精度±2%以內)。
2. 中高電流應用(1mA~100mA)
選型重點:
選擇高V_BR型號(如SM4001的40V),適應電源浪涌。
串聯限流電阻(R_S≈R_D/N)抑制并聯電流不均。
典型場景:
大功率LED驅動(需電流一致性±5%以內)。
電池主動均衡(單只CRD電流1mA~10mA,并聯組數<10)。
3. 精密控制應用
選型重點:
優先溫度系數低的型號(如LM334Z的α_I=+0.33%/℃)。
結合負溫度系數電阻(NTC)補償電流溫漂。
典型場景:
激光二極管驅動(電流穩定性<±0.1%)。
精密恒流源基準(如4~20mA儀表信號源)。
五、關鍵數據獲取渠道
官方數據手冊:
主流廠商(如TI、ST、ON Semi、Rohm)提供詳細參數、測試曲線與應用指南。
第三方測試報告:
EEVblog、Keysight等平臺提供實測數據(如I?-V_CR特性、溫度循環壽命)。
失效分析案例:
航天、汽車電子領域公開的CRD失效報告(如擊穿電壓不足、溫漂超標)。
六、選型避坑指南(直接結論)
避免“唯參數論”:
參數表中的I?為典型值,需實際測試分選(如用恒流源+數字萬用表篩選±3%以內器件)。
慎用并聯:
除非必要(如大電流需求),否則優先選擇單只高電流型號(如用LM334Z外接電阻實現100mA)。
預留降額:
電源電壓按0.7×V_BR設計,結溫按<85℃控制(加散熱片或強制風冷)。
核心原則:“以應用邊界定義參數需求,以測試驗證替代理論推導”,避免因參數誤判導致電路失效。
責任編輯:Pan
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