恒流二极管的技术

	授权形式：	免费版	更新时间：	2009-09-02
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           石塚国际貿易（上海）有限公司市场     马崇袁

       摘   要： 近年来，地球暖化的对策，降低能源消耗，提高能源使用效率已成为全球众多国家的政府，各实体经济以及消费者所共同关注的一项焦点。LED(发光二极管)照明具有节能、环保和长寿命等优点，超高亮度LED应用面不断扩大。CRD恒流二极管是石塚電子株式会社研制的稳定电流产品，本文描述了CRD恒流二极管的特点，LED的保护和稳定的亮度等应用方面带来的效用。 
     
      关键词：恒流二极管，LED的保护和稳定的亮度，电源电压变动，LED Vf的误差并联连接可扩大电流使用，CRD所构成的简单，周围温度升高，高附加价值的桥式CRD      

      恒流二极管(以下简称CRD, Current Regulative Diode)就好像其名字一样就算电压有变动,但是可提供固定电流的二极管。从1V以下的底电压到100V的高电压的广范电压范围内可经常提供稳定的电流的零部件。也就是说,就算所附加电压的变动,负载阻抗的变化,异常的电压的产生的情况下都可以提供稳定的电流给负载。一般而言,稳定电流线路的构成是非常复杂的,它是由好几个零部件所构成的,而且,设计也不简单。但是,只要CRD部件一个就可以很简单的实现恒流的特性。    

1 综合CRD的特性（见图1）  

图1    恒流二极管的特性

       
       综合CRD的特性      
       ● 1V以下到100V广范围的电压都可以动作。      
       ● 不会受到电源的变动,负荷的变动,异常电压变动的影响。    
       ● 单一个零部件就可以实现恒流电路,而且还可以减少组装面积。    
       ● 周波数特性特好,可用到10MHz的周波数。      
       ● 无共振现象,不会有信号干扰。      
       ● 并联连接可扩大电流使用。      
   
 2 LED的保护和稳定的亮度      

       LED是一种柔弱,精密的零部件,只要有稍许的过电压,过电流它就会被其破坏。尤其是过电流,虽然是在定额的电流内,可是由于自我发热所造成的热暴走现象,因此就会超越定额电流而破坏LED。 
LED有Vf的误差,加上同样的电压所流过的电流有很大的差异,亮度也会有差异。
       由于这个原因,一般要驱动LED的话都会附加恒流线路来驱动。而且,驱动LED的电源电压不是固定的,因此会有电压变动,负载变动,异常电压变动等因素。      
       恒流二极管它是一个可以保护印加在LED各种各样的变动因素的零部件。  

3 恒流二极管应用于LED的立足点      

       ● 单一个CRD就有可能点亮LED      
       ● 虽然电源电压会变动,可是LED可在稳定的亮度上点亮。     
       ● 虽然LED的Vf有误差,可是可以得到稳定亮度。      
       ● 并联连接使用可以对应在定额大的LED。      
       ● 周围温度升高的话,电流值会变小,因此可以保护LED      
       ● 和整流二极管一起使用的话,交流电亦可使用。      
       ● 使用交流的情况下,周波数虽然有变化,可是亮度不会变化。 
    
      如上所述，CRD和LED有很好的匹配性,而且可以保护LED免受由于过电流,过电压的变动,周波数的变动所照成的外围破坏。而且,它还是一个可以无视LED Vf的误差可以得到稳定亮度的零部件。

4 CRD的并联连接（见图3）

图3 CRD并联连接

       若CRD并联连接使用的话,可以把电流增大。 并联连接时的电流值为其电流值的总和。比如: 10mA的产品和15mA的产品并联连接起来使用的话,它的总和电流为25mA。同时,并联连接CRD的数量不受限制,比如: 18mA的产品5个连接起来的话,可以得到90mA的大电流。  

 5 LED的市场动向      

        ①照明市场(灯泡-->萤光灯-->LED)      
        ②显示灯市场(霓虹灯管-->LED)      
        ③看板(看板背光)市场(萤光灯-->LED）      
        ④液晶背光(CCFL管-->LED)      
        ⑤娱乐市场(灯泡-->LED)      
        ⑥汽车市场(灯泡-->LED)      
        ⑦信号机市场(灯泡-->LED)      
        ⑧诱鱼灯市场(灯泡-->LED)      
        ⑨广告灯市场(霓虹灯管-->LED)  
    
       各种各样的市场上,LED今后的用途时非常广大的。
       原本的LED照明在效率上无法胜过萤光灯,不过最近高效率的LED型萤光管已经开发成功。可预测得到是此类的产品将带动整个市场。
      作为地球暖化的对策,很多企业已经开始研究LED看板和照明。在日本,很多的超商,便利店,饮食店,车站内的看板已经使用LED看板。在日本有某个便利联锁店的2009年度的目标已经把LED照明做为计划。   
      在欧洲,已经开始把效率低的电灯炮转换为效率高的照明设备上。尤其是荷兰,村委,市委和省委合作把市街的照明改为效率高照明设备上, 最迟2010年要全面实现LED照明。

6 开发CRD模块用于LED照明    
 
       CRD模块是作为比萤光灯效率还要好的LED照明而计划开发贡献的产品。  
       CRD模块是直接连接交流电源,使LED有效率点灯的一个模块商品。   
       CRD模块是一个桥是整流器和CRD所构成的简单的商品。      
 
       CRD模块的特征      
       ● 减少线路的损失,提高照明效率。      
       ● 电源电压即使有变动,亮度不变。      
       ● 电源周波数即使有变化,亮度不变      
       ● 突波电流不会发生。      
       ● 不会发生线路杂信。      
       ● 不须连接电解电容可延长寿命。      
       ● 不须连接变压器和电容器,可小型化。  
 
       一般来说,LED照明的驱动线路会有一组电源供应器,AC/DC转换,让後再加上一个恒流线路来驱动LED的方式,可是这个线路在电源供应器和恒流线路会产生两个损失,因此无法达成比萤光灯还要高的效率。而且,电源供应器上的电解电容的寿命,也就是说电源供应器的寿命会很直接影响LED寿命。 
 况且,一个很平顺的线路依据所使用电解电容会发生突波电流,因此必须考虑到突波电流的对策。
      
       针对此点,CRD模块的话是电源供应器和恒流线路两个机能的混合物,简单的组成,效率损失少,寿命长,因为不须使用电解电容,所以可以构筑一个高效率LED照明。   

7 CRD的现状和今后的发展 

       未来，LED可期待作为节能降耗，长寿命的光源，非常受到注目。CRD在不同的用途领域上经历了30年供给的长寿命产品，但经过CRD用途分析後发现,随着可作为稳定LED的芯片销售量不断在扩大，CRD的销售也在不断增加。见图5.

                  图5 CRD 模块                                                    图6  CRD S系列

       石塚电子在2007年高精度,大电流的L系列CRD产品投入市场，只用1个芯片，就可以提供到30mA稳定电流。      
       2008年环氧树脂包封的S系列CRD产品投入市场，便于组装使用。除此之外,CRD S系列作为主要的零部件制成模块,研发高附加价值的模块CRD。 见图6.
       
       
参考文献：
[1] 石塚電子株式会社主页 http：//www.semitec.co.jp
[2] 石塚電子株式会社产品目录

技术咨询：
E-mail:sales@semitec-shanghai.com