恒流二極管

恒流二極管或CCD是一種特殊類型的二極管，允許其最大限值的恒定電流量。它也被稱為限流二極管“CLD”或抗電流二極管“CRD”。它允許通過它的電流上升到特定水平，然后保持恒定。它的工作原理類似于齊納二極管的電壓限制。即使兩端的電壓發生變化，電流也不會改變。但是，與Zener不同的是，它僅在正向偏置下工作，而在反向偏置下不起作用。

它是一種保護裝置，用于保護電路免受過電流或短路的影響。

象征

恒流二極管的符號不像傳統二極管，但是，條形代表CCD的陰極端子，如下圖所示。

建設

恒流二極管由N溝道JFET組成。JFET 的柵極和源極端子通過電阻 Rs 短路。從而使其成為雙端子設備。漏極充當陽極端子，另一個端子充當陰極。該配置使其成為類似于齊納二極管的電流源或限流器。它允許電流上升到特定極限。

加工

恒流二極管限制電流類似于齊納二極管的電壓限制。它調節電流。它只適用于正向偏置。最初，隨著施加電壓的增加，二極管電流上升，直到發生夾斷并且電流開始穩定。電壓的進一步增加不會改變電流。這種電流稱為夾斷電流。

CCD可以承受一定限度的正向電壓，而無需改變電流。一旦電壓超過此限值，結點就會斷裂，電流就會急劇增加。該電壓稱為擊穿電壓。這會對設備造成不可逆轉的損壞，必須避免。

在反向偏置中，它充當普通PN結二極管。在反向電壓超過反向擊穿電壓并且無限電流開始流動之前，它不允許電流流動。

恒流二極管的特性

IV特性曲線顯示了施加的電壓與二極管電流之間的關系。給定的圖顯示了恒流二極管的IV特性曲線。五世 AK是施加到陽極陰極的電壓，由水平軸表示，而 ID是由垂直軸表示的二極管電流。

如圖所示，曲線的右側是正向偏置特性，而左側是CCD的反向特性。

最初隨著正向電壓的增加，二極管電流增加。隨著電壓的進一步增加，電流增加到夾斷電流Ip。二極管電流Id穩定，不會增加到Ip以上。電壓的進一步增加不會改變電流，直到擊穿電壓。在此電壓下，發生擊穿并且電流迅速增加。

在反向偏置中，二極管不允許電流。但是，存在反向漏電流。當反向電壓增加到反向擊穿電壓V以上時R二極管開始反向導通。

電路中的CCD

CCD用于控制流過負載的電流。例如，LED 通過 CCD 連接到電池。它將限制流過 LED 的電流。但是，電流額定值應符合LED的要求。

如果CCD的允許電流較低，CCD的并聯組合將增加其允許限值。

為了在電壓增加的情況下獲得穩定的電流，除了CCD之外，齊納二極管還可以完成這項工作。

CCD的優缺點

優勢

以下是恒流二極管的一些優點

它提供恒定電流。

它可以防止電流尖峰和短路。

電壓波動不會影響其電流。

它簡單易用。它不需要偏見。

其性能不受溫度變化的影響。

通過使用并聯組合更容易修改其當前容量。

弊

以下是恒流二極管的一些缺點

它僅在正向偏置中運行。

反向電壓尖峰會永久損壞它。

應用

CCD由于其緊湊的設計和小尺寸，用于許多應用，如下所述。

它用于任何需要恒定電流的應用，無論負載如何。

它用于電池充電器、電源等。

它用作驅動一長串LED的電流源。

它用于穩定LED的亮度。

它用于向SSR（固態繼電器）提供控制信號。

它被用作各種傳感器的恒流源。

它用于波形發生器和其他定時電路。

它用于測試其他半導體器件。