恒流二极管参数资料有哪些?


一、核心性能参数(直接影响电路设计与可靠性)
1. 恒定电流值(I₀)
定义:在恒流区(工作电压范围内)输出的稳定电流值。
关键点:
标称值:典型范围10μA~100mA(如2DH6为600μA,SM4001为1mA)。
离散性:同批次器件I₀差异通常±5%~±10%,需通过分选匹配。
温度敏感性:电流温漂系数(α_I)一般为+0.3%~+0.5%/℃,高温下电流增大。
2. 动态阻抗(R_D)
定义:恒流区电压变化1V时对应的电流变化率(R_D=ΔV/ΔI)。
关键点:
典型值:15Ω~30Ω(低电流型号R_D较高,如100μA型号可能达50Ω)。
影响:R_D越高,对电源电压波动的抑制能力越强,但并联时电流分配越敏感。
3. 阈值电压(V_TH)
定义:CRD进入恒流区的起始电压(类似二极管导通电压)。
关键点:
典型值:500mV~700mV(如2DH6为600mV±50mV)。
离散性:不同器件V_TH差异可能±50mV,导致并联时电流分配不均。
4. 击穿电压(V_BR)
定义:CRD可承受的最大反向电压,超过后发生雪崩击穿。
关键点:
典型值:5V~100V(如SM4001为40V)。
保护需求:需确保电源电压+浪涌电压<0.8×V_BR,避免失效。
5. 反向漏电流(I_R)
定义:反向偏置时的漏电流(通常在μA级)。
关键点:
温度敏感性:高温下I_R可能增加10倍,需关注功耗与温升。
二、测试条件与参数关联性(避免误用数据)
1. 关键测试条件
参数 | 标准测试条件 | 参数关联性 |
---|---|---|
I₀ | 结温T_J=25℃,V_CR=5V~10V(典型值6V) | V_CR越高,I₀略增(因R_D压降导致);T_J每升高1℃,I₀增加α_I×I₀。 |
R_D | 结温T_J=25℃,V_CR=5V~10V | 与I₀负相关(I₀越小,R_D通常越大);温度升高时R_D可能降低(负温度系数)。 |
V_TH | 结温T_J=25℃,正向电流10μA | 随温度升高而降低(负温度系数,约-2mV/℃),并联时需考虑热失控风险。 |
2. 参数波动场景
电源电压变化:
若V_CR从5V升至10V,I₀变化率ΔI₀/I₀ ≈ (ΔV_CR)/(R_D+R_S)(R_S为串联限流电阻)。
温度循环:
高温(85℃)下I₀可能增加20%~30%,需预留设计裕量(如按标称I₀的70%选型)。
三、选型关键参数表(典型型号对比)
型号 | I₀(μA) | R_D(Ω) | V_TH(V) | V_BR(V) | α_I(%/℃) | 封装 | 典型应用 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
2DH6 | 600 | 20 | 0.6±0.05 | 15 | +0.35 | DO-35 | 小功率LED驱动、电池均衡 |
SM4001 | 1000 | 15 | 0.65±0.03 | 40 | +0.4 | SOT-23 | 传感器偏置、恒流源基准 |
LM334Z | 1~10000 | 24 | 0.7±0.02 | 40 | +0.33 | TO-92 | 可调恒流源、温度补偿电路 |
HCR-100 | 100 | 50 | 0.55±0.08 | 25 | +0.5 | SOT-89 | 精密仪表、光电探测器偏置 |
四、工程化选型指南(基于应用需求)
1. 低电流应用(<1mA)
选型重点:
优先低R_D型号(如HCR-100的50Ω),降低电源电压波动影响。
关注V_TH一致性(如分选±10mV以内),避免并联电流分配偏差。
典型场景:
光电二极管偏置(需电流噪声<1nA/√Hz)。
气体传感器加热电路(恒流精度±2%以内)。
2. 中高电流应用(1mA~100mA)
选型重点:
选择高V_BR型号(如SM4001的40V),适应电源浪涌。
串联限流电阻(R_S≈R_D/N)抑制并联电流不均。
典型场景:
大功率LED驱动(需电流一致性±5%以内)。
电池主动均衡(单只CRD电流1mA~10mA,并联组数<10)。
3. 精密控制应用
选型重点:
优先温度系数低的型号(如LM334Z的α_I=+0.33%/℃)。
结合负温度系数电阻(NTC)补偿电流温漂。
典型场景:
激光二极管驱动(电流稳定性<±0.1%)。
精密恒流源基准(如4~20mA仪表信号源)。
五、关键数据获取渠道
官方数据手册:
主流厂商(如TI、ST、ON Semi、Rohm)提供详细参数、测试曲线与应用指南。
第三方测试报告:
EEVblog、Keysight等平台提供实测数据(如I₀-V_CR特性、温度循环寿命)。
失效分析案例:
航天、汽车电子领域公开的CRD失效报告(如击穿电压不足、温漂超标)。
六、选型避坑指南(直接结论)
避免“唯参数论”:
参数表中的I₀为典型值,需实际测试分选(如用恒流源+数字万用表筛选±3%以内器件)。
慎用并联:
除非必要(如大电流需求),否则优先选择单只高电流型号(如用LM334Z外接电阻实现100mA)。
预留降额:
电源电压按0.7×V_BR设计,结温按<85℃控制(加散热片或强制风冷)。
核心原则:“以应用边界定义参数需求,以测试验证替代理论推导”,避免因参数误判导致电路失效。
责任编辑:Pan
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