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DATE - 2026/03/17
Semitec-定電流二極體 CRD Series介紹
#Semitec #CRD #定電流二極體 #Semitec產品介紹

文件:CRD Series
CRD Current regulating diode 定電流二極體
Current Regulating Diodes (CRD hereunder) are diodes that maintain a constant current flow despite voltage fluctuations. CRDs supply constant current over a wide range of voltage from sub 1V to 100V. Constant current is supplied, regardless of fluctuations in voltage applied, load resistance changes and ripple voltage. Creating a constant current circuit generally involves multiple components, but with SEMITEC CRDs only one part is required to accomplish the same function.
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定電流二極體（以下簡稱 CRD）是一種即使電壓發生變動仍能維持固定電流的二極體。CRD 可在低於 1V 至 100V 的廣泛電壓範圍內提供恆定電流。無論施加電壓的波動、負載電阻變化或漣波電壓的影響，皆能維持穩定的電流輸出。一般建立定電流電路通常需要多個元件，但使用 SEMITEC 的 CRD 僅需單一元件即可達成相同功能。
 

​E Series (Axial Lead Type)​ E 系列（軸向引線型）
CRDs offers a compact and reliable solution for keeping the current constant. The CRD E series products come in the DO-35 style package with DHD (double heat sink diode) construction.
– Hermetically sealed, high reliability package
– Suitable for mass production due to lower cost materials
– Compact device offered in the DO-35 (300 mW) package
18mA CRD (E-183) With the addition of an 18mA CRD to our product lineup (up from 15mA), it is now possible to supply constant current to 20mA high brightness LEDs for luminance stabilization.
SEMITEC’S CRD E series is fully compliant with RoHS DIRECTIVE2011/65/EU.

CRD 提供一種可維持電流恆定的緊湊且可靠的解決方案。CRD E 系列產品採用 DO-35 封裝形式，並採用 DHD（雙散熱二極體）結構。
– 氣密封裝，高可靠度
– 採用較低成本材料，適合大量生產
– 小型化元件，提供 DO-35（300 mW）封裝
18mA CRD（E-183）
隨著 18mA CRD（由原本 15mA 提升）加入產品系列，現在可為 20mA 高亮度 LED 提供穩定的定電流，以達到亮度穩定化。
SEMITEC 的 CRD E 系列完全符合 RoHS 指令 2011/65/EU。


S Series (SMD Type) ​S 系列（貼片型）
CRD S series products are surface mount devices that come in resin-sealed SMD package. Our products have about the same height as the latest low profile LEDs so that when mounted next to each other,the light will not be blocked off
22 mA CRD We have added a 22 mA CRD (S-223T) to our product lineup in order to accommodate high luminance LEDs. This has become necessary since in the case of high luminance LEDs often two CRDs had to be used. With our new 22 mA (223T) product it is again possible to use just one product for current stabilization.
SEMITEC’S CRD E series is fully compliant with RoHS DIRECTIVE2011/65/EU.

CRD S 系列產品為表面黏著型元件，採用樹脂密封的 SMD 封裝。我們的產品高度與最新低外型 LED 大致相同，因此在相鄰安裝時不會遮擋光線。
22 mA CRD
為了因應高亮度 LED 的需求，我們在產品系列中新增 22 mA CRD（S-223T）。在高亮度 LED 應用中，過去常需要使用兩顆 CRD，而採用新的 22 mA（S-223T）產品後，即可再次只使用單一元件來實現電流穩定。
SEMITEC 的 CRD S 系列完全符合 RoHS 指令 2011/65/EU。

Applications 應用
  • Constant current source for LED brightness stabilization
    LED 亮度穩定用定電流源
  • LED street lights, LED fluorescent lamps, LED light bulbs, LED downlights
    LED 路燈、LED 日光燈、LED 燈泡、LED 崁燈
  • Constant voltage circuit for supplying constant current to Zener diodes
    提供齊納二極體定電流的定電壓電路
  • Constant current source for proximity sensors and other sensors
    接近感測器及其他感測器用定電流源
  • Battery charge / discharge circuits
    電池充放電電路
  • Electrolytic capacitor aging equipment
    電解電容老化測試設備
  • Constant current test equipment for various semiconductor devices
    各類半導體元件定電流測試設備
  • Telecommunications line interface
    通訊線路介面
  • Earth leakage circuit breakers
    漏電斷路器
  • Current source for piezoelectric actuators
    壓電致動器用電流源
  • Stabilized power supply circuits
    穩壓電源電路​
  E-Series S Series
Item Rating Rating
Rated power
額定功率		 300mW 500mW
Rated voltage
(pulse wave)
額定電壓(脈衝波)		 100V(E-101〜E-562) 100V(S101T～562T)
50V(E-822〜-E183) 50V(S822T～223T)
Allowable Reverse current
允許反向電壓		 50mA
Junction temperature
接面溫度		 150℃
Operating temperature range
工作溫度範圍		 -30℃〜150℃ -40℃～+150℃

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Product number Pinch-off current
(10 V)1		 Limiting current1 Limiting
current ratio
I100V /Ip
*I30V / Ip		 Temperature coefficient
 (% / ℃)2
SMD Leaded Ip (mA)
typical　		 Min - max Vk (V) Ik (Ma)
S-101T E-101 0.1 00.05 - 0.21 0.5 0.8 lpmin. 1.1 max +2.10 to +0.10
S-301T E-301 0.3 0.20 - 0.4 0.8 + 0.40 to - 0.20
S-501T E-501 0.5 0.40 - 0.6 1.1 +0.15 to - 0.25
S-701T E-701 0.7 0.60 - 0.9 1.4 　0.00 to - 0.32
S-102T E-102 1 0.88 - 1.3 1.7 - 0.10 to - 0.37
S-152T E-152 1.5 1.28 - 1.7 2 - 0.13 to - 0.40
S-202T E-202 2 1.68 - 2.3 2.3 - 0.15 to - 0.42
S-272T E-272 2.7 2.28 - 3.1 2.7 -0.18 to - 0.45
S-352T E-352 3.5 3.00 - 4.1 3.2 - 0.20 to - 0.47
S-452T E-452 4.5 3.90 - 5.1 3.7 - 0.22 to - 0.50
S-562T E-562 5.6 5.00 - 6.5 4.5 - 0.25 to - 0.53
S-822T E-822 8.2 6.56 - 9.8 3.1 1.0 max
(I30 /Ip)		 - 0.25 to - 0.45
S-103T E-103 10 8.00 - 12.4 3.5 - 0.25 to - 0.45
S-123T E-123 12 9.60 - 14.4 3.8 - 0.25 to - 0.45
S-153T E-153 15 12.0 - 18.0 4.3 - 0.25 to - 0.45
S-183T E-183 18 16.0 - 20.0 4.6 - 0.25 to - 0.45
S-223T 　 22.5 20.0 - 25.0 5.3 - 0.25 to - 0.45
1:  Pinch-off current and limiting current are measured by pulse wave at 25 ℃ environment temperature
2: Temperature coefficient is calculated from measurements at 25 and 50 ℃.






CRD 定電流二極體 Q&A
 

Q1. 是否可以透過將 CRD（定電流二極體）並聯來提高電流值？
A1. 每個 CRD 可視為一個電流源，因此可以將多個電流源並聯使用。

當進行並聯時，無論是相同或不同電流值的組合，其總電流為各個電流值的加總。

圖 1. CRD 並聯連接範例 (1)

此外，CRD 並聯的數量並沒有明確限制。舉例來說，若將五顆 18 mA 的產品並聯，可得到 90 mA 的較大電流。不同的並聯組合亦可應用於各種電路配置中。

圖 2. CRD 並聯連接範例 (2)
 

Q2. 是否可以透過將 CRD 串聯來提高最大工作電壓？
A2.在對 CRD 進行過電壓保護的前提下，是可以進行串聯連接的。

由於每個 CRD 可視為電流源，一般而言電流源之間不建議串聯，但透過以下方法可實現串聯應用。
若僅單純將 CRD 串聯，電壓會集中在電流值較低的一側，導致超過最大工作電壓的問題。
因此，必須設計保護機制，確保 CRD 不會超出其最大工作電壓。如下圖所示，可在 CRD 兩端並聯一顆齊納二極體（Zener Diode），用於保護 CRD
避免過電壓。此時，CRD 應選用相同電流值的產品。

​圖 3. CRD 串聯連接範例​

​對於所使用的齊納二極體，其崩潰電壓（Breakdown Voltage）需選擇不超過 CRD 的最大工作電壓。對應關係如表 1 所示。

表 1：CRD 串聯時齊納二極體對應表

Characteristics E series S series
Maximum
working voltage		 Zener voltage Maximum
working voltage		 Zener voltage
101～562 100 91 100 91
822 30 27 50 47
103 30 27 50 47
123 30 27 50 47
153 25 22 50 47
183 25 22 40 36

圖 4. CRD 串聯電路範例

透過將 CRD 串聯，可在 85 VAC 至 220 VAC 的寬電壓範圍內，對負載提供定電流。
然而，此電路的效率並不高，因為大部分電壓會由 CRD 承受。
​因此，此類電路較適用於小電流應用。


Q3. 是否可以透過將 CRD 串聯來實現雙向定電流？
A3.透過將 CRD 以陰極對陰極（反向串聯）的方式連接，可實現雙向定電流特性。

此方式可應用於需要雙向定電流的場合，或在異常狀況下發生反向電流時進行限流等應用。
 
圖 5. CRD 雙向連接範例 (1)

此外，也可以如以下圖示所示，設定為不對稱（不平衡）的電流值配置。

圖 6. CRD 雙向連接範例 (2)

例如，在電池充電電流與放電電流限制電路中，可透過改變並聯數量，分別設定充電電流與放電電流。

 

Q4. CRD 具有動態特性與靜態特性兩種，其差異為何？

A4.靜態特性（Static Characteristic）是指以脈衝方式（脈衝寬度：20 ms）測得的 CRD 電流－電壓特性；動態特性（Dynamic Characteristic）則是在 CRD 持續通以直流電時所測得的特性。

在動態特性下，由於自我發熱（Self-heating）影響，隨著施加電壓增加，電流值會有下降的趨勢。
如下圖所示，在靜態特性中，即使施加電壓自 10 V 起變化，電流仍能維持在近似恆定的數值。
而短脈衝時間所測得的特性，是在通電產生的熱效應可忽略的條件下所取得的數據。

圖 1. CRD S 系列靜態特性曲線


動態特性（Dynamic Characteristic）是指在持續施加直流電（DC）時的電流－電壓特性。
此特性反映了 CRD 在通電後因自我發熱並達到熱平衡（熱飽和）時的電流表現。
與靜態特性相比，動態特性會隨著施加電壓增加而呈現電流下降的趨勢。由於 CRD 上的電壓 V 與電流 I 所產生的功率 P = V × I 會轉換為熱能，當產生的熱量相對於 CRD 的熱阻較小時，溫度上升不明顯；但當 CRD 使用功率達到 100 mW 以上時，自我發熱造成的溫升影響就不可忽略。
此現象在大電流 CRD 中更為明顯；相對地，小電流產品幾乎不受自我發熱影響，能維持良好的定電流特性。


圖 2. CRD S 系列動態特性曲線

 

 

Q5. 是否有方法可以改善 CRD 動態特性的定電流特性？
A5.可透過在 CRD 並聯一個自我發熱補償電阻（Self-heating Compensating Resistor）來改善其定電流特性。

CRD 的動態特性會因自我發熱，使得隨著施加電壓增加，電流值下降；但透過在 CRD 並聯電阻，可對此電流下降進行補償。


圖 7. 自我發熱補償電阻並聯連接


表 2 顯示 CRD S 系列與 E 系列的補償電阻對應值。
(1) S series (500mW)

Type name S-102 S-152 S-202 S-272 S-352 S-452 S-562 S-822 S-103 S-123 S-153 S-183
Resistance value 1.1MΩ 430kΩ 300kΩ 200kΩ 130kΩ 91kΩ 62kΩ 27kΩ 18kΩ 15kΩ 12kΩ 9.1kΩ

(2) E series (300mW)
 
Type name E-102 E-152 E-202 E-272 E-352 E-452 E-562 E-822 E-103 E-123 E-153 E-183
Resistance value 1MΩ 390kΩ 240kΩ 120kΩ 82kΩ 56kΩ 39kΩ 20kΩ 15kΩ 11kΩ 9.1kΩ 7.5kΩ

箝位電流（Pinch-off Current）在 1 mA 以上的定電流二極體（CRD），其電流具有負溫度係數（Negative Temperature Coefficient），會因自我發熱而導致電流值下降。
透過使用補償電阻，可抑制電流下降，進而獲得較佳的定電流特性。
圖 3 與圖 4 顯示加入自我發熱補償電阻後的動態特性。
由於最佳補償電阻的選擇會受到實際安裝條件的熱阻影響，建議在實際應用環境中透過調整電阻值進行實驗，以確定最適合的補償電阻。
 
圖 3. CRD S 系列補償後動態特性曲線 圖 4. CRD E 系列補償後動態特性曲線
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