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恒流二极管

发布时间:2013-09-09

目前,恒流二极管在当代的应用可谓是越来越广泛,恒流二极管是值得我们好好学习的,现在我们就深入了解恒流二极管。

恒流二极管和恒流三极管是近年来问世的半导体恒流器件,而恒流三极管又是在恒流二极管的基础上发展而成的。它们都能在很宽的电压范围内输出恒定的电流,并具有很高的动态阻抗。由于它们的恒流性能好、价格较低、使用简便,因此目前已被广泛用于恒流源、稳压源、放大器以及电子仪器的保护电路中。

恒流二极管
恒流二极管
恒流二极管图

检测恒流二极管的方法


检测恒流二极管的电路如图三所示。E是可调直流电源,向恒流二极管提供工作电压VI。用直流毫安表测量恒定电流IH,同时用一块直流电压表监测工作电压VI。当VI从Vs一直上升到V(BO)时,IH应保持恒定。电路中的RL为负载电阻。

实际测量一只2DH04C型恒流二极管,其标称恒定电流IH==0.4mA,正向击穿电压 V(BO)=70V。采用如图三所示电路,由HT-1714C型直流稳压电源代替E,提供0~30V的工作电压。将两块500型万用表分别拨到直流1mA 挡和2.5V(或10V、50V挡),测量IH与VI值。RL选用10k欧电位器。首先把RL调至零欧,然后改变E值,可测得其特性参数。

从实测数据可以得到,当VI≥1.5V时管子进入恒流区,IH=0.34~0.36mA,因此该管子的起始电压VS=1.5V。当VI=1.5~15V时,IH恒定不变;当VI=1.5~30V时,IH最多只增加0.02mA,变化率小于 5.9%。

然后将RL从零欧调至10k欧,重复上述试验。在VI=1.5~30V的范围内,IH=0.34±0.03mA,变化率△IH/IH<8.9%。由此证明被测恒流二极管的恒流特性良好,在满足RL<<ZH之条件下,IH基本不随负载而变化。

恒流二极管的性能特点


恒流二极管(CRD)属于两端结型场效应恒流器件。其电路符号和伏安特性如图一所示。恒流二极管在正向工作时存在一个恒流区,在此区域内IH不随VI而变化;其反向工作特性则与普通二极管的正向特性有相似之处。恒流二极管的外形与3DG6型晶体管相似,但它只有两个引线,靠近管壳突起的引线为正极。

恒流二极管的主要参数有:恒定电流(IH),起始电压(VS),正向击穿电压(V(BO)),动态阻抗(ZH),电流温度系数(αT)。其恒定电流一般为0.2~6mA。起始电压表示管子进入恒流区所需要的最小电压。恒流二极管的正向击穿电压通常为30~100V。

   动态阻抗的定义是工作电压变化量与恒定电流值变化量之比,对恒流管的要求是ZH愈大愈好,当IH较小时ZH可达数兆欧,IH较大时ZH降至数百千欧。电流温度系数由下式确定:
αT=[(△IH/IH)/△T]*100%
式中的△IH、△T分别代表恒定电流的变化量与温度变化量。需要指出,恒流二极管的αT可以为正值,也可以是负值,视IH值而定。一般讲,当IH<0.6mA时,αT>0;当IH>0.6mA时,αT<0。因此,IH<0.6mA的恒流管具有正的电流温度系数,IH>0.6mA的管子则具有负的电流温度系数。假如某些管子的IH值略低于 0.6mA,那么其αT值伴随IH的变化既可为正,又可为负,通常就用绝对值表示。αT的单位是%/℃。

恒流二极管在零偏置下的结电容近似为10pF,进入恒流区后降至30~50pF,其频率响应大致为0~5000kHz。当工作频率过高时,由于结电容的容抗迅速减小,动态阻抗就升高,导致恒流特性变差。

常用的国产恒流二极管有2DH系列,它分为2DH0、2DH00、2DH100、2DH000 四个子系列。

型号 恒定电流(ma) 起始电压Us(V) 动态电阻(MΩ) 耐压分档(UHV)
2DH00 ≤0.05 <0.5 ≥8 A:≥20
2DH01 0.1±0.05 <0.8 ≥8  
2DH02 0.2±0.05 <1.5 ≥5  
2DH03 0.3±0.05 <1.5 ≥5 B:≥30
2DH04 0.4±0.05 <2 ≥2.5  
2DH05 0.5±0.05 <2 ≥2.5  
2DH06 0.6±0.05 <2 ≥2.5 C:≥40
2DH07 0.7±0.05 <2 ≥1.5  
2DH08 0.8±0.05 <3 ≥1.5  
2DH09 0.9±0.05 <3 ≥1 D:≥50
2DH1 1±0.05 <3 ≥1  
2DH2 2±0.05 <3 ≥0.5  
2DH3 3±0.05 <3.5 ≥0.4  
2DH4 4±0.05 <3.5 ≥0.3  
2DH5 5±0.05 <4.5 ≥0.25  
2DH6 6±0.05 <4.5 ≥0.15  
2DH7 7±0.05 <5 ≥0.15  


恒流三极管的性能特点

    恒流三极管是继恒流二极管之后开发出的三端半导体恒流器件。前已述及,恒流二极管只能提供固定值的恒定电流,外界无法改变;而恒流三极管增加了一个控制 端,能在一定范围内对恒定电流进行连续调节,调节范围为0.08~7.00mA,视具体管子型号而定,这就给用户带来了方便。

恒流二极管 

       恒流三极管的电路符号、典型接法和如图二所示。与普通晶闸管(SCR)相似,它也有三个电极:阳极(A ),阴极(K ),控制极(G)。在电路中A 极接正电压,K 极接可调电阻 RK ,G 极接 RK 的另一端。由图二(b)可见,当RK =0 时,G-K 极间短路,恒流三极管就变成了恒流二极管,此时输出电流为最大,有关系式:IO =IMAX 接入RK 之后,IH 就减小,并且RK 越大,IH 越 小。因此,调节RK 就能获得连续变化的恒定电流。
      国产 3DH 系列恒流三极管包含 3DH1~3DH15(金属壳封装)15 种型号。

恒流管在测量仪表中的应用

       恒流三极管在电子秤中的应用电路如图六所示。力敏传感器由4只接作桥路的电阻应变片Ra-Rd 构成。供桥电压采用了恒流、稳压供电。输人电压为24V 直流电压。调整电位器RP,可使恒流三极管3DH02B输出I =40mA的恒定电流。其中,流过12V稳压管的电流Iz =10mA, 而流 过传感器的电流IL =30mA。在称重时,应变片发生应变,传感器就产生相应的输出电压Vo,送至二次仪表,最终显示出被 测物体的重量。由于供桥电压 E是用恒流与稳压方式获得的,其稳定度达0.05%,因此可保证称重的准确性。

恒流二极管

综上所述,本文已为讲解恒流二极管,相信大家对恒流二极管的认识越来越深入,希望本文能对各位读者有比较大的参考价值

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