限流二極管的電路設計技術擴展

限流二極管(CLD)或稱電流調節二極管(CRD)，比基于晶體管的傳統電流源更為簡單，因此有著明顯的優勢。然而,限流二極管的應用也有明顯的局限性。原因之一是目前的限流二極管產品提供的最大電流僅15mA，而功率最大僅為1瓦。因此,限流二極管的應用主要被限制在低功率應用,如電話線路電路模塊、手持設備和單IC芯片或PC板的某些部分。然而，大多數電子應用需要的電流水平都遠遠高于15mA，在功率水平方面也是如此。傳統上,通過并聯使用限流二極管，可以獲得兩倍、三倍甚至多倍的限流數值。然而，僅僅通過增加限流二極管的數量來獲得大電流即笨拙又不實用。例如，對于傳統PC卡或系統模塊來說，需要1A以上電流是很常見的，利用66個限流二極管器件并聯獲得1A電流，或者利用100個并聯限流二極管獲得1.5A電流的作法根本就不現實。因此，迫切需要能夠獲得大限流數值的實用限流解決方案。本文簡單介紹了利用晶體管電流增益和基本電路理論來擴展限流二極管電流的實用電路設計技術。

做為實際的例子，我們在擴流電路中分別采用了NPN的CZT3055和PNP的CZT2955晶體管，放大電阻R2采用200W，R1分別采用 0.5，1，2，4和8W。實驗結果示于圖3，其中給出的是穩定電流與穩定電壓的關系。可以看出，當R1為0.5W時，IREG為1.5A，該數值是限流二極管CCLH150額定電流15mA的100倍。做為對比,圖3同時給出了限流二極管的IREG與VREG之間的關系。

由于擴流電路的擴流能力隨著晶體管電流增益b增大而增加，因此如果使用b值更高的晶體管(如達林頓晶體管)，擴流電路的限流值可以提高到1.5A以上。

一個實用的電路設計必須考慮所采用的器件對性能的影響。擴流電路由晶體管、限流二極管(CLD)和兩個電阻組成。影響整個擴流電路性能的晶體管參數是其額定電流、基極-發射極(B-E)偏移電壓和電流增益。對于限流二極管,主要是其限流數值。而對于兩個電阻,重要的是其阻值和公差。由于器件參數會隨溫度變化,因此還必須考慮到溫度的影響。

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