关于恒流二极管的性能及其子LED驱动中的应用分


更新时间:2019-10-08

  ,但是这种二极管并没有引起人们的关注,因为它只是用于某些仪器仪表中作为产业的蓬勃发展,这种二极管突然引起了广泛的兴趣。很多国外的大公司都开发出这种产品以供驱动LED,这是因为LED必须采用恒流源作为驱动的原因。下面我们将要深入讨论一下恒流二极管的性能和应用。

  理想的恒流源是一种内阻为无穷大的器件,不论其两端电压为何值,其流经的电流永远不变。当然这种器件是不可能存在的。实际的恒流二极管相当于一个在一定工作电压范围内(例如25-100V),其电流恒定为某一值(例如20mA)。其等效电路如图1所示。

  它在某一个电压范围内有一段恒流区间,在这个区间,流经的电流几乎不变,VL为到达IL的电压值,IL大约为0.8Ip,Vb为击穿电压值。但是实际的恒流二极管并不是那么理想。图3是美国Supertex的CL1恒流二极管的特性。它的电流仍然会随电压而有所增加。

  恒流二极管的另一个特性就是它的温度特性,温度特性通常用相对值%/°C或绝对值μA/°C来表示。这个温度系数通常是负值。其值取决于恒流的值,恒流值越大,温度系数也越大,通常在-0.4%~-0.6%之间。为了达到恒流的目的当然不希望电流随温度变动,所以通常需要采用温度补偿措施(图4)。

  采用温度补偿以后就可以把电流的温度系数降低到很小的数字,例如Supertex公司的CL1的电流温度系数只有-8.5μA/°C。

  它虽然很简单,但是缺点是不同型号的管子,其be电压不是一个固定值,即使是相同型号,也有一定的个体差异。所以很难批量生产。为了克服这个缺点,就采用结型场效应管来代替晶体管。同时在反馈回路里采用一个运放

  其电流:I = Vin/R1,这个恒流源还需要一个基准电压Vin,最简单的基准电压就是齐纳二极管,所以也可以利用一个齐纳二极管和一个三极管或场效应管来构成恒流源。

  但是,所有以上结构都是利用现有的半导体器件来构成恒流源。实际上现在已经可以根据对恒流特性的要求,构成专门的半导体器件而能具有所要求的恒流特性。其构成如图8所示。

  当一个反向偏压加到PN结的阴极和阳极时,这个恒流二极管开始导通,当反向偏压增加到VL时(见图2),其电流由于N区的体电阻也跟着增加,当电流增加到曲线的拐点时,在N区和P型栅之间形成一个耗尽层。这个耗尽层减小了N区中电流的路径也就减慢了电流的增加速度。结果这个耗尽层遇到了P型栅于是就产生了夹断效应,这使得电流变成恒定而几乎和所加电压无关,直到所加电压达到一个击穿点Vb。如果所加电压反过来,那么就相当于一个正向电压加到一个PN结,其特性就和一个普通二极管加上正向电压时一样。

  实际所采用的恒流二极管可分为4条管脚,3条管脚,和2条管脚三种结构和封装(图9)。

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  120H2Q0SG是一款功率集成模块(PIM),包含一个双升压级,由两个40A / 1200V IGBT,两个15A / 1200V SiC二极管和两个用于IGBT的25A / 1600V反并联二极管组成。另外还包括两个用于浪涌电流限制的25A / 1600V旁路整流器。包括一个板载热敏电阻。 特性 优势 IGBT规格:VCE(SAT)= 2.2 V,ESW = 2180 uJ 具有低VCE(SAT)的快速IGBT以实现高效率 25 A / 1600 V旁路和反并联二极管 低VF旁路二极管,在旁路模式下具有出色的效率 SiC整流器规格:VF = 1.4 V 用于高速切换的SiC二极管 可焊接引脚 轻松安装 双升压40 A / 1200 V IGBT + SiC整流器混合模块 热敏电阻 应用 终端产品 太阳能逆变器升压阶段 太阳能逆变器 UPS 电路图、引脚图和封装图...

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  120L2Q0是功率集成模块,包含一个T型中性点钳位(NPC)三电平逆变器,由两个80 A / 1200 V半桥IGBT组成,带有40 A / 1200 V半桥二极管和两个50 A / 600 V NPC IGBT,带有两个50 A / 600 V NPC二极管。模块还包含一个板载热敏电阻。 特性 优势 低VCESAT的高速1200V和650V IGBT 提高效率 预先应用热界面材料(TIM)的选项预先应用的TIM 更简单的安装过程 使用压入销和焊针的选项 模块安装过程的更广泛选择 应用 终端产品 太阳能逆变器 UPS逆变器 太阳能串逆变器 电路图、引脚图和封装图...

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  50BS是一款先进的Motion SPM ® 5模块,为交流感应,无刷直流电机和PMSM电机提供非常全面的高性能逆变器输出平台。这些模块综合优化了内置MOSFET(FRFET ®技术)的栅极驱动以最小化电磁干扰和能量损耗,同时也提供多重模组保护特性,包括欠压闭锁和热量监测。内置高速HVIC仅需要单电源电压并将收到的逻辑电平栅输入信号转换为高电压,高电流驱动信号,从而有效驱动模块的内部MOSFET。独立开源MOSFET引脚适用于各相位,以支持最广泛的控制算法。 特性 UL认证号E209204(UL1557) 已针对10 kHz以上开关频率进行优化 500 V FRFET MOSFET 3相逆变器,包含栅极驱动和保护 内置自举二极管能够简化PCB布局 低侧MOSFET的独立开源引脚用于三相电流感测 高电平有效接口,适用于3.3 / 5 V逻辑,施密特触发脉冲输入 针对低电磁干扰进行优化 HVIC内嵌温度感功能,用于监控温度 HVIC可实现栅极驱动和欠压保护 绝缘等级:1500 V rms /分 电路图、引脚图和封装图...

  50BS是一款先进的Motion SPM ® 5模块,为交流感应,无刷直流电机和PMSM电机提供非常全面的高性能逆变器输出平台。这些模块集成内置MOSFET (FRFET ®技术)的优化栅极驱动,旨在最小化EMI和损耗,同时提供多个模块上保护功能,包括欠压锁定和热监控。内置高速HVIC仅需要单电源电压并将收到的逻辑电平栅输入信号转换为高电压,高电流驱动信号,从而有效驱动模块的内部MOSFET。独立开源MOSFET引脚适用于各相位,以支持最广泛的控制算法。 / div

  特性 UL认证号E209204(UL1557) 已针对10 kHz以上开关频率进行优化 500 V FRFET MOSFET 3相逆变器,包含栅极驱动和保护 置自举二极管能够简化PCB布局 低侧MOSFET的独立开源引脚用于三相电流感测 高电平有效接口,适用于3.3 / 5 V逻辑,施密特触发脉冲输入 针对低电磁干扰进行优化 HVIC内嵌温度感测功能,用于监控温度 HVIC可实现栅极驱动和欠压保护 绝缘等级:1500 V rms /分 符合RoHS标准 电路图、引脚图和封装图...

  120L2Q0SG是一款功率模块,包含一个双升压级,由两个40A / 1200V IGBT,两个30A / 1200V硅二极管和两个用于IGBT的25A / 1600V反并联二极管组成。另外还包括两个用于浪涌电流限制的25A / 1600V旁路整流器。包括一个板载热敏电阻。 特性 优势 IGBT规格:VCE(SAT)= 2.2 V,ESW = 2830 uJ 具有低VCE(SAT)的快速IGBT以实现高效率 25 A / 1600 V旁路和反并联二极管 低VF旁路二极管,在旁路模式下具有出色的效率 Si整流器规格:VF = 2.4 V,IRRM = 53 A 用于中速切换的Si二极管 可焊接针 轻松安装 双升压40 A / 1200 V IGBT + Si整流器模块 热敏电阻 应用 终端产品 太阳能逆变器升压阶段 太阳能逆变器 UPS 电路图、引脚图和封装图...

  28是一款带有位置控制器和控制/诊断接口的单芯片微步进电机驱动器。它已准备好构建与LIN主站远程连接的专用机电一体化解决方案。 芯片通过总线接收定位指令,然后将电机线圈驱动到所需位置。片上位置控制器可配置(OTP或RAM),用于不同的电机类型,定位范围和速度,加速度和减速度参数。 NCV70628充当LIN总线上的从机,主机可以从每个单独的从节点获取特定的状态信息,如实际位置,错误标志等。 集成的无传感器步进丢失检测功能可防止定位器从失步中退出并在进入失速时停止电机。这样可以在参考运行期间进行静音但精确的位置校准,并在接近机械终点时实现半闭环操作。 该芯片采用I3T50技术实现,可实现高压模拟电路和数字同一芯片上的功能。 NCV70628完全兼容汽车电压要求。由于采用了该技术,该器件特别适用于电池供电波动的应用。 特性 低温升压电流高达1100 mA 可编程电流稳定阶段 增强欠压管理 无传感器步进检测 自动选择快速和慢速衰减模式 无需外部反激二极管 可配置的速度和加速度 现场可编程节点地址 动态分配标识符 物理层和数据链路层(符合LIN rev .2.2) ...

  一种快速,可靠的的安装方式。 特性 高效率 低传导损耗和开关损耗 高速场截止IGBT SiC SBD用作升压二极管 内置NTC可实现温度监控 电路图、引脚图和封装图

  1是一款单相双极驱动电机驱动器,可轻松实现直接PWM电机驱动系统,效率极高。 LB11961是个人计算机电源系统和CPU冷却风扇系统中风扇电机驱动的最佳选择。 特性 单相全波驱动(16V,1.0A)晶体管内置) 由热敏电阻输入控制的内置变速功能 内置再生二极管(Di);只需要最少数量的外部组件。 内置HB 最低速度设定引脚(启动时允许全速模式运行) 移除热敏电阻时以全速模式运行。 内置锁定保护和自动恢复电路 FG(速度检测)和RD(锁定检测)输出 内置热关机电路 应用 终端产品 个人计算机电源系统 CPU冷却风扇系统 PC 电路图、引脚图和封装图...

  M是2相单极驱动无刷电机驱动器,具有宽泛的可用电压范围和最少的所需外部元件。它们还支持形成电机锁定保护和自动恢复电路。 特性 输出保护具有可变击穿电压的齐纳二极管:当Z1和Z2引脚时开路:VOLM = 57V 当Z1和Z2引脚短路时:VOLM = 32V 外部齐纳二极管可以连接在 通过更换外部电阻可以支持12V和24V电源。 霍尔元件可以直接连接。 内置旋转检测功能,驱动时输出低电平停止时。 内置电机锁保护和自动恢复功能 热关机功能。 电路图、引脚图和封装图...

  T是一款PWM恒流控制步进电机驱动器,具有低功耗,低热量和高效率的特点。该器件适用于2节电池应用。其电源电压范围为4 V至16 V,待机模式电流消耗几乎为零。由于内置电路可控制电流,因此有助于降低成本和PCB尺寸。它还可以通过几个内置保护功能为应用程序的安全设计做出贡献。 特性 优势 内置短路保护电路 短暂保护 包含异常情况警告输出引脚 安全设计 上下再生二极管 安全设计 热关断电路 热保护 两个PWM恒流控制H桥驱动器电路 控制步进电机至1-2相激励 参考电压输出:1.0V 应用 终端产品 步进/布鲁赫直流电机 计算机和外围设备 工业 消费者 打印机 平板扫描仪 文档扫描仪 PoE销售点终端 POS终端 热敏打印机 空调 电路图、引脚图和封装图...

  0621是一款带有位置控制器和控制诊断接口的单片微步进电机驱动器。它可以构建与LIN主机远程连接的专用机电一体化解决方案。芯片通过总线接收定位指令,然后将电机线圈驱动到所需位置。片上位置控制器可配置(OTP或RAM)不同的电机类型,定位范围和速度,加速度和减速度参数。 AMIS-30621充当LIN总线上的从机,主机可以从每个单独的从节点获取特定的状态信息,如实际位置,错误标志等。该芯片采用I2T100技术实现,可同时实现高压同一芯片上的模拟电路和数字功能。 AMIS-30621完全兼容汽车电压要求。 特性 自动选择快速和慢速衰减模式。 无需外部反激二极管。 可配置的速度和加速度。 现场可编程节点地址。 动态分配标识符。 物理层和数据链路层(符合LIN rev.1.3)。 LIN总线短路保护供应和地面。 高温警告和管理。 失去LIN安全操作。 Micro - 步进技术。 峰值电流高达800 mA。 固定频率PWM电流控制。 快速自动选择慢速衰减模式。 无需外部反激二极管。 符合14 V汽车系统。 这是一个无铅设备。 应用 汽车应用,...

  543是一款用于双极步进电机的微步进步进电机驱动器。芯片通过IO引脚和SPI接口与外部微控制器连接。它具有片上稳压器,复位输出和看门狗复位功能,可为外围设备供电。 AMIS30543包含一个电流转换表,根据NXT输入引脚上的时钟信号以及DIR(方向)寄存器或输入引脚的状态,进行下一个微步。芯片提供速度和负载角度输出。这允许基于负载角度创建失速检测算法和控制回路以调节扭矩和速度。它使用专有的PWM算法进行可靠的电流控制。 AMIS30543采用I2T100技术实现,可在同一芯片上实现高压模拟电路和数字功能。该芯片完全兼容汽车电压要求。 特性 优势 可编程峰值电流高达3A 高度集成和降低系统成本 128微步 更高的系统分辨率和更安静的电机操作 速度和负载角度输出 启用真正的无传感器闭环控制电机 可编程PWM电压斜率 优化的EMC配置文件 有源反激式二极管 降低BOM成本和提高可靠性 集成电源和监视器支持rt用于外部MCU 降低总系统复杂性和BOM成本 应用 终端产品 数控设备 工业制造设备 纺织设备 电路图、引脚图和封装图...

  1由一个降压开关稳压器(SMPS)和一个SMPS输出欠压监控器和CPU看门狗电路组成。此外,还提供两个固定电压低压差稳压器输出,并共享LDO输出电压状态输出。一旦使能,稳压器操作将继续,直到看门狗信号不再存在。 NCV8881适用于必须承受40 V负载突降的汽车电池连接应用。开关稳压器能够将典型的9 V至19 V汽车输入电压范围转换为3.3 V至8 V的输出,并具有恒定的开关频率,可以通过电阻编程或与外部时钟信号同步。使能输入阈值和迟滞是可编程的,使能输入状态在开漏点火缓冲器输出处复制。稳压器受限流,输入过压和过温关断以及SMPS短路关断保护。 特性 1.5 A开关稳压器(内部电源开关) 100 mA,5 V LDO输出 40 mA,8.5 V LDO输出 工作范围5 V至19 V 可编程SMPS频率 SMPS可以同步到外部时钟 可编程SMPS输出电压低至0.8 V ±2%参考电压容差 内部SMPS软启动 电压模式SMPS控制 SMPS逐周期电流限制和短路保护 内部自举二极管 逻辑电平使能输入 使能外部电阻分压器可编程输入迟滞 启用输入状态在开放...

  微集成器件提供单组件解决方案,可以在不需要续流二极管的情况下切换感应负载,如继电器,螺线管和小型直流电机。它接受逻辑电平输入,因此允许它由各种设备驱动,包括逻辑门,逆变器和微控制器。 特性 在DC之间提供强大的接口继电器线 V时驱动额定电流高达150 mA的继电器线 V 以更低的成本取代3或4个离散组件 内部齐纳二极管消除了对自由二极管的需求 符合装载转储和其他汽车规格 应用 终端产品 驱动器窗口,门闩,门和天线继电器 汽车 工业设备 电路图、引脚图和封装图...

  备用于切换感应负载,如继电器,螺线管白炽灯和小型直流电机,无需使用空转二极管。该器件集成了所有必需的产品,如MOSFET开关,ESD保护和齐纳钳位。它接受逻辑电平输入,因此允许它由各种设备驱动,包括逻辑门,反相器和微控制器。 特性 在DC之间提供强大的驱动程序接口继电器线圈和敏感逻辑电路 优化开关继电器从3.0 V到5.0 V电压轨 能够驱动额定功率高达2.5 W,5.0 V 的继电器线圈 内部齐纳二极管消除了对续流二极管的需求 内部齐纳钳位路由引起的电流接地以实现更安静的系统操作 低VDS(on)降低系统电流排水 应用 电信:线路卡,调制解调器,答录机和传真 计算机和办公室:复印机,打印机和台式电脑 消费者:电视和录像机,立体声接收器,CD播放器,盒式录音机 工业:小家电,安全系统,自动测试设备,车库门开启器 汽车:5.0V驱动继电器,电机控制,电源锁和灯驱动器 电路图、引脚图和封装图...

  微集成器件提供单组件解决方案,可以在不需要续流二极管的情况下切换感应负载,如继电器,螺线管和小型直流电机。它接受逻辑电平输入,因此允许它由各种设备驱动,包括逻辑门,逆变器和微控制器。 特性 在DC之间提供强大的接口继电器线伏特下驱动额定电流高达150 mA的继电器线个离散组件 内部齐纳二极管消除了对自由二极管的需求 满足负载转储和其他汽车规格 应用 终端产品 驱动窗口,门闩,门,天线继电器 汽车 工业设备 电路图、引脚图和封装图...

  MC79L 线负线性稳压器是一款价格低廉,易于使用的器件,适用于需要高达100 mA电流的众多应用。与功率更高的MC7900系列负调节器一样,该线性稳压器具有热关断和电流限制功能,使其非常坚固耐用。在大多数应用中,无需外部元件即可运行。 MC79L00线性稳压器适用于卡上调节或需要适度电流水平的稳压负电压的任何其他应用。与常见的电阻/齐纳二极管方法相比,该稳压器具有明显的优势。 规格: MC79L00AB MC79L00AC 容差 4% 4% 温度范围 -40°C到+ 125°C 0°C至+ 125°C 封装 SOIC-8,TO-92 SOIC-8,TO-92 特性 无需外部组件 内部短路电流限制 内部热过载保护 低成本 提供的互补正稳压器(MC78L00系列) 无铅封装是Av ailable 电路图、引脚图和封装图...

  MC78L 线A系列线性稳压器是价格低廉,易于使用的器件,适用于需要高达100 mA稳压电源的众多应用。与其更高功率的MC7800和MC78M00系列同类产品一样,这些稳压器具有内部限流和热关断功能,使其非常坚固耐用。在许多应用中,MC78L00设备无需外部组件。与传统的齐纳二极管 - 电阻器组合相比,这些线性稳压器具有显着的性能优势,因为输出阻抗和静态电流显着降低。 规格: MC78L00AB MC78L00AC 容差 4% 4% 温度范围 -40°C至+ 125°C 0°C至+ 125°C 封装 SOIC-8,TO-92 SOIC-8,TO-92,SOT -89 特性 广泛的可用固定输出电压 低成本 内部短路电流限制 内部热过载保护 无需外部组件 互补提供负调节器(MC79L00系列) 无铅封装是Av ailable 电路图、引脚图和封装图...

  8是一款低功耗升压稳压器,旨在通过单节锂离子或锂离子电池提供稳定的3.3 V输出。输出电压选项固定为3.3 V,在VIN = 2.3 V时保证最大负载电流为200 mA,在VIN = 3.3 V时保证300 mA。关断模式下的输入电流小于1μA,从而最大限度地延长电池寿命。 PFM操作是自动的并且“无故障”。该稳压器可在低负载时保持低至37μA静态电流的输出调节。内置功率晶体管,同步整流和低电源电流的组合使FAN4868成为电池供电应用的理想选择.FAN4868可在6-凸点0.4 mm间距晶圆级芯片尺寸封装(WLCSP)。 特性 使用少量外部元件工作:1μH电感和0402外壳尺寸输入和输出电容 输入电压范围为2.3 V至3.2 V 固定3.3 V输出电压选项 最大负载电流

  150 mA,VIN = 2.3 V 最大负载电流300 mA,VIN = 2.7 V,VOUT = 3.3 V 低工作静态电流 True Load Disc关机期间的连接 具有轻载省电模式的可变导通时间脉冲频率调制(PFM) 内部同步整流器(无需外部二极管) 热关断和过载保护 6-Bump WLCSP,0.4 mm间距 应用 终端产品 为3.3 V核心导轨供电 PDA...

  155将MOSFET驱动器,高端MOSFET和低端MOSFET集成在一个封装中。驱动器和MOSFET已针对高电流DC-DC降压功率转换应用进行了优化。与分立元件解决方案相比,NCP302155集成解决方案大大降低了封装寄生效应和电路板空间。 特性 平均电流高达55A 能够以高达2 MHz的频率切换 兼容3.3 V或5 V PWM输入 支持Intel®PowerState 4 使用3级PWM的零交叉检测选项 内部自举二极管 热警告输出和热关机 应用 终端产品 台式机和笔记本微处理器 服务器和工作站,V-Core和非V核DC-DC转换器 大电流DC-DC负载点转换器 小型电压调节器模块 电源和笔记本 电路图、香港赛马会资料24481!引脚图和封装图...

  151将MOSFET驱动器,高端MOSFET和低端MOSFET集成到单个封装中。驱动器和MOSFET已针对高电流DC-DC降压功率转换应用进行了优化。与分立元件解决方案相比,NCP303151集成解决方案大大降低了封装寄生效应和电路板空间。 特性 能够达到50 A的平均电流 30 V / 30 V击穿电压MOSFET具有更高的长期可靠性 能够以高达1 MHz的频率切换 与3.3兼容V或5 V PWM输入 正确响应3级PWM输入 精确电流监测 具有3级PWM的过零检测选项 内部自举二极管 欠压锁定 支持英特尔®PowerState 4 应用 桌面和笔记本微处理器 图形卡 路由器和交换机 支持英特尔®PowerState 4 电路图、引脚图和封装图...

  055将MOSFET驱动器,高端MOSFET和低端MOSFET集成在一个封装中。驱动器和MOSFET已针对高电流DC-DC降压功率转换应用进行了优化。与分立元件解决方案相比,NCP302055集成解决方案大大减少了封装寄生效应和电路板空间。 特性 平均电流高达50A 能够以高达2 MHz的频率切换 兼容3.3 V或5 V PWM输入 支持Intel®PowerState 4 使用3级PWM的零交叉检测选项 内部自举二极管 热警告输出和热关机 热关机 应用 终端产品 台式机和笔记本微处理器 服务器和工作站,V -Core和非V-DC DC-DC转换器 大电流DC-DC负载点转换器 小型电压调节器模块 电源和笔记本 电路图、引脚图和封装图...

  2是一款可调输出非同步升压控制器,用于驱动外部N沟道MOSFET。该器件采用峰值电流模式控制和内部斜率补偿。该IC集成了一个内部稳压器,为栅极驱动器提供电荷。保护功能包括内部设置软启动,欠压锁定,逐周期电流限制,打嗝模式短路保护和热关断。其他功能包括低静态电流睡眠模式和外部同步开关频率。 特性 优势 工厂可编程 灵活性 4.8 V至45 V操作 使用反极性保护二极管通过起动和负载转储进行操作 -40 C至150 C操作 汽车级 双功能启用/同步引脚 紧凑SOIC8包中的额外功能 应用 终端产品 仪表盘 引擎集群 启动/停止应用程序 导航 LED背光 汽车应用 电路图、引脚图和封装图...

  74是一款通用型四相同步降压控制器。它结合了差分电压检测,差分相电流检测和PWM VID接口,为计算机或图形控制器提供精确的稳压电源。它可以从处理器接收节电命令(PSI),并以单相二极管仿真模式工作,以获得轻载时的高效率。双边沿多相PWM调制确保快速瞬态响应,并尽可能减少电容。 应用 终端产品 GPU和CPU电源 显卡的电源管理 台式电脑 笔记本电脑 电路图、引脚图和封装图...


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