Почему диоды соединяют параллельно. Как правильно подключать диоды параллельно. Какие преимущества дает параллельное соединение диодов. В каких случаях применяется параллельное подключение диодов. Какие проблемы могут возникнуть при параллельном соединении диодов.
Зачем соединяют диоды параллельно
Параллельное соединение диодов применяется в следующих случаях:
- Для увеличения максимального прямого тока. При параллельном подключении нескольких одинаковых диодов их общий допустимый прямой ток увеличивается пропорционально количеству диодов.
- Для снижения прямого падения напряжения. Параллельное включение позволяет уменьшить эквивалентное сопротивление диодов в прямом направлении.
- Для повышения надежности. Если один из параллельно соединенных диодов выйдет из строя, остальные продолжат работать.
- Для более эффективного отвода тепла. Рассеиваемая мощность распределяется между несколькими диодами.
Особенности параллельного соединения диодов
При параллельном подключении диодов необходимо учитывать следующие моменты:
- Диоды должны быть одного типа и иметь максимально близкие характеристики.
- Для равномерного распределения тока рекомендуется последовательно с каждым диодом включать небольшой резистор (обычно 0.1-1 Ом).
- Общий максимальный прямой ток равен сумме допустимых токов отдельных диодов.
- Обратное напряжение не увеличивается и остается равным напряжению одного диода.
- Желательно обеспечить хороший тепловой контакт между параллельно включенными диодами.
Преимущества параллельного соединения диодов
Параллельное подключение диодов дает следующие преимущества:
- Увеличение максимального прямого тока без необходимости использования более мощных и дорогих диодов.
- Снижение прямого падения напряжения и уменьшение потерь мощности.
- Повышение надежности за счет резервирования.
- Улучшение теплового режима работы диодов.
- Возможность создания мощных выпрямительных устройств из доступных маломощных диодов.
Применение параллельного соединения диодов
Параллельное включение диодов часто применяется в следующих случаях:
- В мощных выпрямителях для увеличения допустимого выпрямленного тока.
- В силовых преобразователях для снижения потерь и улучшения теплового режима.
- В схемах защиты от обратного тока для повышения надежности.
- В импульсных источниках питания для увеличения допустимого импульсного тока диодов.
- В схемах развязки для уменьшения прямого падения напряжения.
Проблемы при параллельном соединении диодов
При параллельном включении диодов могут возникнуть следующие проблемы:
- Неравномерное распределение тока из-за разброса параметров диодов. Это может привести к перегрузке одних диодов и недогрузке других.
- Выход из строя одного диода может вызвать каскадный отказ остальных из-за перераспределения тока.
- Возможны паразитные колебания в цепи при работе на высоких частотах.
- Усложнение монтажа и увеличение габаритов устройства по сравнению с одиночным мощным диодом.
- Необходимость подбора диодов с близкими характеристиками для оптимальной работы.
Как правильно соединять диоды параллельно
Для корректного параллельного соединения диодов следует придерживаться следующих рекомендаций:
- Использовать диоды одного типа от одного производителя.
- Подбирать диоды с максимально близкими характеристиками (прямое падение напряжения, обратный ток).
- Включать последовательно с каждым диодом балластный резистор небольшого номинала (0.1-1 Ом).
- Обеспечивать хороший тепловой контакт между диодами, например, размещая их на общем радиаторе.
- Использовать симметричную разводку печатной платы для равномерного распределения тока.
Расчет параллельного соединения диодов
При расчете параллельного соединения диодов необходимо учитывать следующие параметры:
- Максимальный прямой ток одного диода (IF(max))
- Требуемый общий прямой ток (IF(total))
- Прямое падение напряжения на диоде (VF)
- Максимальное обратное напряжение (VR(max))
Количество параллельно соединяемых диодов (N) рассчитывается по формуле:
N = IF(total) / IF(max)
При этом рекомендуется брать диоды с запасом по току на 20-30%.
Альтернативы параллельному соединению диодов
В некоторых случаях вместо параллельного соединения диодов можно использовать альтернативные решения:
- Применение одного более мощного диода с требуемыми характеристиками.
- Использование диодного моста вместо отдельных диодов.
- Применение активных выпрямителей на основе MOSFET-транзисторов.
- Использование диодов Шоттки для снижения прямого падения напряжения.
- Применение синхронных выпрямителей в импульсных преобразователях.
Заключение
Параллельное соединение диодов — эффективный способ увеличения допустимого прямого тока и снижения потерь в выпрямительных и защитных цепях. При правильном подборе компонентов и соблюдении рекомендаций по монтажу такое решение позволяет создавать надежные силовые узлы из доступных маломощных диодов. Однако в каждом конкретном случае необходимо оценивать целесообразность параллельного включения с учетом всех особенностей проектируемого устройства.
Зачем соединяют диоды параллельно
Зачем соединяют диоды параллельно? Затем,чтобы увеличить один из главных параметров — прямой ток диода. Но! Существует множество диодов, которые рассчитаны на самые разные токи, от миллиампер до сотен и тысяч ампер. Поэтому соединять диоды параллельно для увеличения общего прямого тока не имеет большой актуальности.
Рис. 1
Диоды, включенные параллельно, можно видеть на рис. 1. Если каждый из них имеет прямой ток 1 А и максимальное обратное напряжение 100 В, то параметры всей цепочки будут соответственно 3 А и 100 В. Т.е. при параллельном включении пропорционально количеству возрастает прямой ток, а максимальное обратное напряжение не меняется.
В силу того, что характеристики отдельно взятых диодов всегда будут разниться, соединяя диоды параллельно необходимо всегда учитывать этот факт. При параллельном включении прямой ток будет неравномерно распределяться между диодами.
Диод, обладающий наименьшим сопротивлением, будет брать на себя больший ток в прямом направлении. И в определённых обстоятельствах это превышение может оказаться критичным и произойдёт
Рис. 2
Встречается и комбинированное — последовательно-параллельное включение диодов. Такое включение показано на рис. 3.
Рис. 3
Мы видим три цепи, соединённые параллельно, в каждой из которых последовательно включено по три диода. Если каждый из них имеет параметры, как указаны в первом примере, то общая характеристика всей «гирлянды» будет следующая: прямой ток — 3 А, максимальное обратное напряжение — 300 В. Можно предположить, что цена всей конструкции будет безусловно выше стоимости одного диода с похожими характеристиками.
Таким образом, если последовательное включение является вполне оправданным для повышения максимального обратного напряжения, то параллельное соединение диодов не является эффективным способом увеличения прямого тока из-за наличия дешёвых мощных диодов.
16. Параллельное и последовательное соединение диодов
При выпрямлении высоких напряжений приходится соединять диоды последовательно, чтобы обратное напряжение на каждом диоде не превышало предельного. Но вследствие разброса обратных сопротивлений у различных экземпляров диодов одного и того же типа на отдельных диодах обратное напряжение может оказаться выше предельного, что повлечёт пробой диодов.
Для того, чтобы
обратное напряжение распределялось
равномерно, между диодами, независимо
от их обратных сопротивлений, применяют
шунтирование резисторами.
Параллельное соединение диодов применяют в том случае, когда нужно получить прямой ток, больший предельного тока одного диода. Но если диоды одного типа просто соединить параллельно, то вследствие неодинаковости вольт-амперных характеристик они окажутся различно нагруженными и в некоторых ток будет больше предельного.
Уравнительные резисторы RУ подбирают экспериментально до получения в рабочем режиме одинаковых токов в диодах.
17. Применение выпрямительных диодов.
Выпрямительными
называют полупроводниковые диоды,
предназначенные для преобразования
переменного тока в постоянный. Выпрямление
переменного тока с помощью полупроводникового
диода основано на его односторонней
электропроводности.
Выпрямление
переменного напряжения (тока) с помощью
диода иллюстрируется рис. 3.9.
В течение
положительного полупериода входного
напряжения U1 диод V включен в прямом направлении, сопротивление
его мало и на нагрузке Rн напряжение U2 практически равно входному напряжению.
При отрицательном полупериоде входного
напряжения диод включен в обратном
направлении, его сопротивление
оказывается значительно больше, чем
сопротивление нагрузки, и почти все
входное напряжение падает на диоде, а
напряжение на нагрузке близко к нулю.
В данной схеме для получения выпрямленного
напряжения используется лишь один
полупериод входного напряжения, поэтому
такой выпрямитель называется
однополупериодным.
Используем параллельное соединение нескольких MAX40200 в качестве идеального диода
14 января 2019
В данной статье рассматривается возможность использования нескольких интегральных схем (ИС) MAX40200 производства Maxim Integrated в параллельном подключении, а также их комбинированные параметры. Совместное применение нескольких ИС MAX40200 в роли идеального диода должно суммарно обеспечивать такие же характеристики, как и у одного более крупного устройства.
Общие рекомендации
MAX40200 – это идеальный диодный токовый переключатель с настолько малым падением напряжения прямого смещения на полупроводниковом переходе, что оно почти на порядок меньше, чем у диодов Шоттки.
В MAX40200 реализована защита самой ИС и подключенных к выходу цепей от превышения температуры. В отключенном состоянии (на выводе EN установлен низкий уровень) ИС блокирует прямое и обратное напряжения до 6 В, что делает ее пригодной для большинства низковольтных портативных электронных устройств. При обратном смещении диодного перехода MAX40200 ток утечки меньше, чем у многих сопоставимых диодов Шоттки. MAX40200 работает с напряжением питания 1,5…5,5 В.
Идеальный интегральный диод MAX40200 имеет целый ряд преимуществ, среди которых:
- незначительный ток в дежурном режиме – 7 мкА;
- малая рассеиваемая мощность – всего 125 мкА при токе 1 А;
- небольшое падение напряжения (примерно 18 мВ) для прямого тока – до 100 мА;
- время переключения между прямым и обратным напряжением смещения – менее 100 мкс;
- компактный корпус типа WLP с четырьмя выводами;
- отпирающий/запирающий сигнал и тепловая защита.
Одной из важных особенностей ИС MAX40200, применяемой в качестве идеальных диодов, является использование MOSFET вместо обычной биполярной полупроводникой технологии, что позволяет, по сути, обеспечить для нагрузки гальваническую развязку по току.
В данной статье исследуются характеристики нескольких параллельно соединенных ИС MAX40200.
Комплект из нескольких идеальных диодов должен обеспечивать те же характеристики, что и один более мощный диод. Для этого необходимо подобрать некоторое количество MAX40200. Например, можно использовать две параллельно соединенных ИС для системы на 2 А и, соответственно, четыре параллельных ИС для системы на 4 А.
Экспериментальные результаты
На рисунке 1 показаны четыре параллельно подключенных MAX40200, которые обеспечивают ток до 4 А. Если все ИС размещены близко друг к другу, то они имеют почти одинаковую температуру. И, следовательно, при одинаковой температуре должны иметь сходные характеристики. На рисунке 2 показана зависимость падения прямого напряжения на ИС от протекающего постоянного тока. На рисунке 3 сравниваются графики зависимости напряжения от тока для одной и четырех ИС MAX40200, подтверждающие, что характеристики для одного устройства MAX40200 и для четырех MAX40200 очень похожи.
Рис. 1. Типичная схема параллельного подключения диодов для увеличения нагрузочной способности цепи по току
Рис. 2. Зависимость прямого падения напряжения на MAX40200 от величины протекающего через них прямого тока
Рис. 3. Сравнение характеристик одного и четырех MAX40200
На рисунке 4 представлена схема с открытием и закрытием диодов для протекающего тока. На рисунках 5 и 6 представлены наблюдаемые результаты.
Рис. 4. Схема включения/выключения диодов
Рис. 5. Переходные процессы при открытом диоде (IFWD = 4 A)
Рис. 6. Переходные процессы при открытом/закрытом диоде (IFWD = 4 A)
Обратите внимание, что VIN на рисунке 5 представляет важный переходный процесс. Это связано с тем, что переходная характеристика меняющейся нагрузки источника питания используется при токе 0…4 А. Этот переходный процесс также виден на VLOAD.
На рисунке 7 представлена схема для измерения переходных характеристик на нагрузке.
Здесь могут возникать условия для появления кратковременной повышенной нагрузки, когда проводящее устройство должно быть способным обеспечить необходимый ток с незначительными колебаниями VFWD. Это связано с тем, что VLOAD (V) обычно является источником питания для последующих цепей. На рисунке 8 показаны переходные процессы при изменяющейся нагрузке.
Рис. 7. Схема для контроля переходных процессов на нагрузке
Рис. 8. Переходные процессы на нагрузке (IFWD = 200 мА…3,8 A)
В показанной на рисунке 9 схеме используется стандартный диод Шоттки CMCH5-20 (20 В, 5 А) вместе с четырьмя ИС MAX4200. Переходный процесс создан на участке VIN2, чтобы имитировать вариант схемы диодного «ИЛИ» для выбора пути тока.
Рис. 9. Диодная схема «ИЛИ» на основе стандартного диода и четырех устройств MAX40200
Когда VIN2 (3,3 В) меньше чем VIN1 (3,6 В), выбранным источником напряжения будет VIN1 и диод D1 оказывается обратносмещенным.
Когда VIN2 будет более 3,6 В, D1 переходит в проводящее состояние, а U1…U4 выключаются. На рисунках 10а и 10б отображены переходные характеристики схемы, представленной на рисунке 9.
Рис. 10. Переходные характеристики диодного соединения «ИЛИ»
Особенности трассировки печатной платы
На рисунке 11 показан типичный пример размещения дорожек на печатной плате для четырех параллельно соединенных ИС MAX40200. Как видно, цепи VDD и OUT на плате имеют медные площадки большого размера для уменьшения сопротивления и плотности тока. Обе цепи – VDD и OUT – размещены на верхней стороне платы без использования межслойных перемычек. Поскольку физический механизм, обеспечивающий разделение тока нагрузки, является тепловым, параллельно соединенные идеальные диоды должны располагаться как можно ближе друг к другу. Учитывая вероятность повышенных токов или отсутствия параллельно подключенных компонентов, следует использовать печатную плату с наиболее толстым слоем меди.
Это помогает лучше рассеивать выделяющееся тепло и уменьшает падение напряжения при высоких токах. Обратите внимание, что корпус WLP оптимален для параллельного соединения нескольких устройств – этому способствуют его небольшие размеры и хорошая теплопроводность.
Рис. 11. Пример компоновки печатной платы
Как показано на рисунке 12, отдельные компоненты размещены с зазором в 12 мм, что гарантирует термическую равноценность всех ИС MAX40200. Параллельно соединенные ИС следует защитить от повышенного теплового воздействия внешних источников тепла. В противном случае все работающие при высокой температуре устройства будут иметь повышенное RON. Неравномерное распределение температуры на плате под установленными ИС приводит к неравному разделению тока. Не рекомендуется использовать переходные отверстия на основных проводящих участках платы (VDD или OUT), так как они добавляют паразитную индуктивность и увеличивают эффективное RON в основной цепи, таким образом повышая прямое падение напряжения (VFWD).
Рис. 12. Расстояние между размещенными рядом MAX40200
На рисунке 13 показана разница температур окружающей среды и платы с параллельно соединенными MAX40200. Обратите внимание что разность температур прямо пропорциональна прямому току нагрузки, проходящему через эти устройства. Данный результат был получен на плате, изображенной на рисунке 12.
Рис. 13. Температура печатной платы, изменяющаяся в зависимости от температуры окружающей среды
Почему так хорошо работают блоки из нескольких параллельных диодов
Сопротивление открытого канала MOSFET имеет резко положительный температурный коэффициент, который гарантирует, что более горячий MOSFET имеет большее сопротивление, чем более холодный, что приводит к протеканию через него немного повышенного тока. Поэтому для двух таких MOSFET устанавливается тепловой баланс, соответствующий токовому балансу. Такой тепловой баланс гарантируется правильной компоновкой печатной платы. Вообще, плотное размещение компонентов является обоснованным.
Но если на плате есть другое устройство, которое рассеивает много тепла, то вызванный им тепловой градиент изменяет баланс распределения тока для параллельно соединенных идеальных диодов.
Разница между обычным корпусом и WPL – корпусом на базе подложки кристалла
Описанное выше исследование было проведено для корпуса WLP (Wafer Level Package) и является оптимальным для параллельного использования нескольких корпусов, поскольку очень малый размер, электрические характеристики этого типа интегральной упаковки и хорошая теплопроводность позволяют обеспечить достаточную термическую связь, чтобы сделать такой подход более удобным с практической точки зрения.
Из-за более высокого теплового сопротивления в корпусе типа SOT23 (обусловленного сопротивлением внутреннего соединения проводов) распределение тока и прямое падение напряжения (VFWD) –несколько хуже, чем в случае с корпусом WPL. Значительное влияние, даже при плотно размещенных корпусах типа SOT, оказывают и любые дополнительные перепады температур.
Для идеальных диодов в таком корпусе рекомендуется понизить размеры до 75% от указанных в спецификации.
Заключение
Интегральный диод MAX40200 одинаково хорошо показал себя при параллельном соединении как двух, так и четырех ИС. И статические, и переходные характеристики показывают, что распределение тока является близким к поведению идеального диода, а переходные характеристики не ухудшаются. Несколько MAX40200 могут быть применены в тех случаях, когда требуется повышенный ток или пониженное падение напряжения.
Оригинал статьи
•••
Наши информационные каналы
Параллельное соединение — диод — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Параллельное соединение — диод
Cтраница 1
Параллельное соединение диодов применяют в случае, когда нужно получить прямой ток, больший предельного тока одного диода.
Но если диоды одного типа просто соединить параллельно, то вследствие неодинаковости их вольт-амперных характеристик они окажутся различно нагруженными и в некоторых диодах ток окажется больше предельного. Различие в прямом токе у однотипных диодов может составлять десятки процентов.
[2]
Параллельное соединение диодов возможно без специального подбора. В этом случае последовательно с каждым диодом необходимо включать дополнительное сопротивление величиной не менее 3 ом. Допустимый выпрямленный ток при этом равен сумме номинальных токов отдельных диодов. [3]
Допускается параллельное соединение диодов одной группы. Последовательное соединение диодов может прэнзводйться без их подбора по параметрам; при этом каждый диод шунтируют выравнивающей емкостью. [4]
Допускается параллельное соединение диодов одной группы.
Последовательное соединение диодов может производиться без их подбора по параметрам; при этом каждый диод шунтируют выравнивающей емкостью.
[6]
Допускается параллельное соединение диодов при условии обеспечения отсутствия перегрузки диодов по прямому току. Допускается последовательное соединение диодов при условии, что обратное напряжение на каждом диоде не превышает допустимого значения. [7]
Поэтому параллельное соединение диодов, увеличивающее общий прямой ток, за редким исключением, не применяется на практике. Если несколько диодов включены параллельно, то общий прямой ток возрастает. [8]
Допускается параллельное соединение диодов при условии обеспечения отсутствия перегрузки диодов по прямому току. Допускается последовательное соединение диодов при условии, что обратное напряжение на каждом диоде не превышает допустимого значения.
[9]
Допускается параллельное соединение диодов без добавочных резисторов, а также последовательное соединение, при котором рекомендуется каждый диод шунтировать выравнивающим конденсатором. [10]
Допускается параллельное соединение диодов при условии обеспечения отсутствия перегрузки диодов по прямому току, а также последовательное соединение при условии, что обратное напряжение на каждом диоде не превысит допустимого значения. [11]
Допускается параллельное соединение диодов при условии, обеспечивающем исключение перегрузок любого параллельно подключенного диода по максимально допустимому прямому току. [12]
Допускается параллельное соединение диодов при условии обеспечения отсутствия перегрузки диодов по прямому току. Допускается последовательное соединение диодов при условии, что обратное напряжение на каждом диоде не превышает допустимого значения.
[13]
При параллельном соединении диодов необходимо после каждого из них включать последовательно сопротивление в 10 — 50 ом. [14]
При параллельном соединении диодов последовательно с каждым из них необходимо включать сопротивление в 5 — 8 ом. [15]
Страницы: 1 2 3 4
Зачем диоды подключают параллельно и последовательно | Электронные схемы
для чего соединяют диоды последовательно и параллельнодля чего соединяют диоды последовательно и параллельно
Если нет диода на высокое обратное напряжение,его можно собрать из нескольких однотипных диодов соединив их последовательно.При подключении однотипных диодов в параллель,можно сделать один диод на более высокий прямой ток.
Диод 1n4001 имеет прямой ток максимальный 1А,обратное напряжение 50В.
При соединении последовательно трех таких диодов,можно сделать диод на напряжение 150В. На каждом таком диоде будет напряжение 50В,но это в идеале,в реальности характеристики диодов разные,обратное сопротивление разное,в итоге на одном диоде будет 40В,на другом 45В а на третьем 65В,что превышает допустимое напряжение на 15В и он может выйти из строя,вслед за ним выйдут из строя и другие.Чтобы равномерно распределить напряжение на диодах,для этого применяют делитель напряжения на резисторах одинакового сопротивления.Теперь напряжение на всех диодах будет одинаковое.Такие резисторы называют шунтирующими.
параллельное и последовательное соединение диодов
Из трех диодов 1n4001,можно собрать один диод на 3 Ампера.Характеристики диодов разные,и ток через диоды распределится по разному. Через диод,у которого меньше сопротивление,будет протекать больший ток,чем через остальные диоды и диод может выйти из строя.Чтобы равномерно распределить ток,применяют резисторы на небольшое сопротивление подключенных последовательно каждому диоду.
«краш-тест» диода 1n4007
Решил испытать один диод 1n4001,пропустив через него ток 1.7А,что больше допустимого на 70%.Диод сильно греется,но ток держит,по крайней мере секунд 15.Потом соединил три таких диода в параллель без резисторов и пропустил ток 2А. Диоды держат ток,нагрев ощутимо распределяется равномерно.Ни один из трех диодов сильно не нагревается.
Параллельное соединение — диод — Технический словарь Том VII
Параллельное соединение диодов применяют в случае, когда нужно получить прямой ток, больший предельного тока одного диода. Но если диоды одного типа просто соединить параллельно, то вследствие неодинаковости их вольт-амперных характеристик они окажутся различно нагруженными и в некоторых диодах ток окажется больше предельного. Различие в прямом токе у однотипных диодов может составлять десятки процентов.
Параллельное соединение диодов возможно без специального подбора. В этом случае последовательно с каждым диодом необходимо включать дополнительное сопротивление величиной не менее 3 ом. Допустимый выпрямленный ток при этом равен сумме номинальных токов отдельных диодов.
Допускается параллельное соединение диодов одной группы. Последовательное соединение диодов может прэнзводйться без их подбора по параметрам; при этом каждый диод шунтируют выравнивающей емкостью.
Типы диодов. Допускается параллельное соединение диодов одной группы. Последовательное соединение диодов может производиться без их подбора по параметрам; при этом каждый диод шунтируют выравнивающей емкостью.
Допускается параллельное соединение диодов при условии обеспечения отсутствия перегрузки диодов по прямому току. Допускается последовательное соединение диодов при условии, что обратное напряжение на каждом диоде не превышает допустимого значения.
Поэтому параллельное соединение диодов, увеличивающее общий прямой ток, за редким исключением, не применяется на практике.
Если несколько диодов включены параллельно, то общий прямой ток возрастает.Допускается параллельное соединение диодов при условии обеспечения отсутствия перегрузки диодов по прямому току. Допускается последовательное соединение диодов при условии, что обратное напряжение на каждом диоде не превышает допустимого значения.
Допускается параллельное соединение диодов без добавочных резисторов, а также последовательное соединение, при котором рекомендуется каждый диод шунтировать выравнивающим конденсатором.
Допускается параллельное соединение диодов при условии обеспечения отсутствия перегрузки диодов по прямому току, а также последовательное соединение при условии, что обратное напряжение на каждом диоде не превысит допустимого значения.
Допускается параллельное соединение диодов при условии, обеспечивающем исключение перегрузок любого параллельно подключенного диода по максимально допустимому прямому току.
Допускается параллельное соединение диодов при условии обеспечения отсутствия перегрузки диодов по прямому току.
Допускается последовательное соединение диодов при условии, что обратное напряжение на каждом диоде не превышает допустимого значения.При параллельном соединении диодов необходимо после каждого из них включать последовательно сопротивление в 10 — 50 ом.
При параллельном соединении диодов последовательно с каждым из них необходимо включать сопротивление в 5 — 8 ом.
При параллельном соединении диодов необходимо после каждого из них включать последовательно сопротивление в 10 — 50 от.
Выпрямители с удвоением напряжения. При параллельном соединении диодов ток протекает в основном через диод с меньшим прямым сопротивлением. Для выравнивания нагрузок диодов рекомендуется включать в каждое плечо добавочное сопротивление.
Плоскостные кремниевые вентили. При параллельном соединении диодов Д202 — Д205 необходимо последовательно с каждым диодом включить сопротивление 5 ом, если с двух параллельно соединенных диодов необходимо снять 600 ма 8 ом, если с двух параллельно соединенных диодов необходимо снять 800 ма.
При параллельном соединении диодов Д206 — Д211 рекомендуется последовательно с диодом включить сопротивление 50 ом.
При параллельном соединении диодов необходимо подбирать диоды с одинаковым падением напряжения или осуществлять равномерное распределение тока путем включения сопротивления последовательно с каждым диодом или путеп применения индуктивных делителей тока, которые представляют собой реактивную катушку с выводом от средней точки обмотки.
При параллельном соединении диодов часто последовательно с каждым из них включается добавочное сопротивление Rz 5 — 10 ом. Этим обеспечивается более равномерное распределение тока через каждый из диодов.
Применительно к параллельному соединению диодов такой вывод не окажется верным.
Эквивалентная схема включения диодов смесителя при. В ней учитывается параллельное соединение диодов с запертыми переходами. Каждый диод представлен эквивалентной схемой, включающей емкость корпуса Ск, индуктивность LK, сопротивление базы R § и емкость перехода Сп. Сопротивлением накопительных конденсаторов пренебрегаем.
Поэтому вам редко придется прибегать к параллельному соединению диодов и преодолевать сложности, связанные с обеспечением таких соединений.
Схема рис. 11.4 г, называемая параллельной, имеет параллельное соединение диода и нагрузочного сопротивления R. Переменное напряжение от контура LC подается на диод через конденсатор С емкостью 100 — 200 пф. Высокочастотная составляющая тока диода проходит через С и контур, а постоянная и низкочастотная составляющая проходят через сопротивление R. С не пропускает постоянный ток и представляет очень большое сопротивление для тока низкой частоты.
Габаритные размеры диодов. Диоды Д226, Д226А, Д226Е допускают параллельное и последовательное соединение — При параллельном соединении однотипных диодов последовательно г каждым из них включают сопротивление 5 Ом. При последовательном соединении каждый диод шунтируют выравнивающим сопротивлением 100 Ом на каждые 100 В амплитудного значения обратного напряжения.
Условие селективности по выражению ( 6 — 9) справедливо лишь для схем с параллельным соединением диодов или тиристоров. Очевидно, что ъ установках с одним тиристором в плече внутреннее короткое замыка ние повлечет за собой выход из строя не только предохранителя пробитого вентиля, но и предохранителей цепи подпитки.
Однако вследствие неидентичности прямых ветвей вольт-амперных характеристик выпрямительных диодов даже одного типа ток, проходящий через одну из параллельных ветвей, может значительно превышать токи, проходящие в других ветвях параллельного соединения диодов. При этом один из диодов перегревается, его пробивное напряжение снижается, что вызывает дальнейший разогрев диода за счет увеличения обратного тока, и диод выходит из строя. Таким образом, параллельное соединение диодов допустимо только в том случае, если в каждую ветвь последовательно с диодом включено дополнительное сопротивление RA, составляющее единицы или доли ом.
Блок-схема системы управления статическим тиристорным преобразователем Система управления в своей выходной части состоит из. Параллельное соединение диодов ДЗ и ДЗ, Д4 и Д4 принято из-за больших всплесков токов в обмотке возбуждения генератора при внезапном коротком замыкании в цеп его статора.
Так как обмотка возбуждения обладает значительной индуктивностью, то ток, проходящий по ней, сглаживается. Параллельное соединение диодов ДЗ-ДЗ и Д4 — Д4 вызвано тем, что при внезапном коротком замыкании в цепи статора тягового генератора в обмотке возбуждения возникают большие пики токов.
Распределение токов по параллельно включенным диодам. Во многих схемах автоматических устройств защиты от коррозии подземных металлических сооружений используется параллельное соединение полупроводниковых диодов. При параллельном соединении диодов разброс прямых ветвей их вольт-амперных характеристик вызывает неравномерность распределения тока между параллельно включенными вентилями; этому же часто способствует неодинаковое сопротивление монтажных соединений ( провода, шины) в установке.
На рис. 16 показаны вольт-амперные характеристики трех диодов, имеющих различные величины RE. При параллельном соединении диодов приложенное к ним напряжение At / i будет на всех диодах одинаковым.
Габаритные размеры диодов. Диоды могут соединяться параллельно и последовательно. При параллельном соединении диодов последовательно с каждым из них включается сопротивление 8 ом.
Плоскостные кремниевые вентили. При параллельном соединении диодов Д202 — Д205 необходимо последовательно с каждым диодом включить сопротивление 5 ом, если с двух параллельно соединенных диодов необходимо снять 600 ма 8 ом, если с двух параллельно соединенных диодов необходимо снять 800 ма. При параллельном соединении диодов Д206 — Д211 рекомендуется последовательно с диодом включить сопротивление 50 ом.
Распределение то -. ков по параллельно включенным диодам. Во, многих схемах автоматических устройств защиты от коррозии подземных металлических сооружений используется параллельное соединение полупроводниковых диодов. При параллельном соединении диодов разброс прямых ветвей их вольт-амперных характеристик вызывает неравномерность распределения тока между параллельно включенными вентилями; этому же часто способствует неодинаковое сопротивление монтажных соединений ( провода, шины) в установке.
На рис. 16 показаны вольт-амперные характеристики трех диодов, имеющих различные величины в. При параллельном соединении диодов приложенное к ним напряжение At / i будет на всех диодах одинаковым.
Выпрямительные диоды Д202 — Д211, Д302 — Д305 можно соединять последовательно ( одного и того же типа), но при этом необходимо каждый диод шунтировать сопротивлением в 70 ком на каждые 100 в амплитуды обратного напряжения. Точно так же допускается и параллельное соединение диодов одного типа, но при этом с каждым диодом должно быть последовательно включено сопротивление 50 ом при токе до 600 ма или 80 ом при токе до 800 ма.
Далее реализуется характеристика / / / с помощью линейных резисторов я диодов. Участки 1 и 2 характеристики / / / реализуются параллельным соединением диода неизменного тока Д и резистора R.
Типы диодов. Допускается последовательное и параллельное соединение однотипных диодов. При последовательном соединении каждый диод следует шунтировать выравнивающим сопротивлением около 70 кол на каждые 100 в обратного напряжения. При параллельном соединении диодов последовательно после каждого из них включают сопротивления 10 — 50 ом.
Однако вследствие неидентичности прямых ветвей вольт-амперных характеристик выпрямительных диодов даже одного типа ток, проходящий через одну из параллельных ветвей, может значительно превышать токи, проходящие в других ветвях параллельного соединения диодов. При этом один из диодов перегревается, его пробивное напряжение снижается, что вызывает дальнейший разогрев диода за счет увеличения обратного тока, и диод выходит из строя. Таким образом, параллельное соединение диодов допустимо только в том случае, если в каждую ветвь последовательно с диодом включено дополнительное сопротивление RA, составляющее единицы или доли ом.
Импульсный режим работы диода. Практически редко включают параллельно больше двух — трех диодов. Уравнительные резисторы с сопротивлением в десятые доли ома или единицы ом обычно подбирают экспериментально до получения в рабочем режиме одинаковых токов в диодах. Иногда включают уравнительные резисторы с сопротивлением, заведомо в несколько раз большим, чем прямое сопротивление диодов, для того чтобы ток в каждом диоде определялся главным образом сопротивлением Ry. Но в этом случае получается дополнительное падение напряжения на Ry, превышающее в несколько раз прямое напряжение диодов, и КПД, конечно, снижается. Если нежелательно включать уравнительные резисторы, то надо подобрать диоды с примерно одинаковыми характеристиками. Однако рекомендуется по возможности не прибегать к параллельному соединению диодов.
Параллельное соединение диодов
В электротехнике нередко возникает необходимость в получении выпрямленного тока, который превышает предельную величину, соответствующую одному диоду. В таких случаях, применяется параллельное соединение диодов одного типа. Это позволяет равномерно распределить проходящий через них ток. Однако, не всегда удается добиться такой равномерности, поэтому приходится прибегать к искусственному выравниванию прямых сопротивлений диодов. Для этого используются добавочные сопротивления с небольшой величиной, включаемые в последовательную цепь с каждым диодом. В результате, получается работающая схема со всеми необходимыми параметрами.
Для чего диоды соединяются параллельно
Основной целью параллельного соединения диода является увеличение их прямого тока. Это основной параметр каждого диода. Однако, существует большое количество диодов, рассчитанных на различные значения токов в самом широком диапазоне. Поэтому, обычное параллельное соединение полностью не решает вопроса по увеличению общего прямого тока.
Если каждый из диодов, включенных параллельно, будет обладать прямым током в 1 ампер и максимальным обратным напряжением 100 вольт, то вся цепочка будет иметь параметры в 3 ампера и 100 вольт. То есть, параллельное включение предполагает возрастание прямого тока, пропорционально количеству включенных диодов. При этом, максимальное значение обратного напряжения остается неизменным.
Когда производится параллельное соединение диодов с разными характеристиками, то и распределение прямого тока будет неравномерным. Диод, имеющий наименьшее сопротивление, будет брать на себя в прямом направлении большее количество тока. При наступлении определенных обстоятельств, такое превышение может стать критическим и привести к пробою диода. Для того, чтобы избежать подобной ситуации, с каждым светодиодом последовательно подключается резистор. Их сопротивление выбирается из расчета, что напряжение будет падать не более чем на 1 вольт.
Кроме параллельного, в электрических цепях нередко используется последовательное соединение диодов, что при определенных обстоятельствах имеет решающее значение.
Последовательное соединение
В электротехнике используется не только параллельное соединение диодов. Для высоковольтных цепей нередко применяется их последовательное соединение. При таком варианте соединения происходит равномерное распределение напряжения между всеми подключенными диодами.
Тем не менее, здесь также необходимо учитывать различные значения обратных токов. Таким образом, в случае последовательного включения, будет наблюдаться падение большей части приложенного напряжения на диоде, имеющем минимальный обратный ток. В случае превышения допустимого значения обратного напряжения, может произойти пробой диода. Поэтому, здесь также падение напряжения искусственно выравнивается, для чего используются специальные шунтирующие сопротивления.
Ошибки при пайке транзисторов и диодов
Параллельно диодов
Если ток нагрузки превышает номинальный ток одного диода, то два или более диода могут быть подключены параллельно (см. Рисунок 1) для достижения более высокого номинального прямого тока. Параллельно подключенные диоды не распределяют ток поровну из-за различных характеристик прямого смещения. Диод с наименьшим прямым падением напряжения будет пытаться проводить больший ток и может перегреться. На рис. 2 показаны ВАХ двух диодов. Если эти два диода соединены параллельно при заданном напряжении, в каждом диоде протекает разный ток.Общий ток равен сумме I D1 и I D2 . Общий номинальный ток пары не является суммой максимального номинального тока для каждого из них, а представляет собой значение, которое может быть просто больше, чем номинальное значение только одного диода.
Рисунок 1 Рисунок 2: Характеристики VIПараллельные диоды могут быть принудительно распределены по току, подключив очень маленький резистор последовательно с каждым диодом. На рисунке 3 резистор распределения тока R устанавливает значения I D1 и I D2 , которые почти равны.Хотя разделение тока очень эффективно, потери мощности в резисторе очень высоки. Кроме того, это вызывает повышение напряжения в комбинации. Если использование параллельного подключения не является абсолютно необходимым, лучше использовать одно устройство с адекватным номинальным током.
Рисунок 3: Параллельные диоды с резисторомЗначение резистора разделения тока можно получить следующим образом.
V = V D1 + I D1 x R = V D2 + I D2 x R
Решение для R,
R = (V D2 — V D1 ) / (I D1 — I D2 )
Мощность, рассеиваемая в R, составляет
PR = I 2 D1 x R + I 2 D2 x R
Напряжение на комбинации диодов
V = V D2 + I D1 R = V D2 + I D2 R
Пример
Два диода с характеристиками, показанными на рисунке 3, подключены параллельно.Суммарный ток через диоды 50А. чтобы обеспечить разделение тока, два резистора подключены последовательно. Определить:
- Сопротивление резистора разделения тока, чтобы ток через любой диод был не более 55% от I
- Суммарные потери мощности в резисторах
- Напряжение на комбинации диодов (В)
Решение:
а. С принудительным разделением тока, таким, что
I D1 = 55% x 50 = 27.5 А
I D2 = 50 — 27,5 = 22,5 А
Мы получили из рисунка 2
В D1 = 1,3 В
В D2 = 1,6 В
V = V D1 + I D1 x R = V D2 + I D2 x R
= 1,3 + 27,5 x R = 1,6 + 22,5 R
Решение для R,
R = 0,06 Ом
г. Мощность, рассеиваемая в R, составляет
P R = I 2 D1 x R + I 2 D2 x R = 27.5 2 x 0,06 + 22,5 2 x 0,06 = 75,8 Вт
г. Напряжение на комбинации диодов
V = V D1 + I D1 R = V D2 + I D2 R
= 1,3 + 27,5 x 0,06 = 1,6 + 22,5 x 0,06
= 2,95 В
Серия▷ и параллельно подключенные диоды
Вот следующая статья руководства по полупроводниковым коммутационным устройствам. Вы также можете написать статью и отправить ее нам по почте.
Диоды включаются внутри схемы в двух конфигурациях. Это следующие конфигурации:
- Конфигурация серии
- Параллельная конфигурация
Обе схемы подключения широко используются и будут подробно рассмотрены в этой статье вместе со схемами.
Конфигурация серии Соединение серииозначает параллельное соединение. Когда два компонента соединены последовательно, у них есть одно общее соединение.Изменение напряжения и тока при последовательном соединении выглядит следующим образом:
- Потенциальная разница для каждого компонента различна.
- Ток на всех последовательно подключенных компонентах остается неизменным.
Те же свойства сохраняются и для диодов, когда они соединены последовательно.
Характеристики диодов в последовательной конфигурации
При последовательном соединении мы наблюдаем следующие свойства диодов:
- Возникающее прямое напряжение на диоде увеличивается.
- Увеличена обратная блокировка диодов при последовательном включении.
Рассмотрим два последовательно включенных диода. Здесь следует иметь в виду, что все диоды, соединенные последовательно, не будут иметь таких же характеристик, как показано на графике ниже.
ХарактеристикиV-I показывают, что диоды имеют разные запирающие напряжения. В прямом смещенном состоянии падение напряжения и прямой ток на диодах будут одинаковыми. При обратном смещении напряжение блокировки другое, поскольку диоды должны пропускать одинаковый ток утечки.
Эту проблему можно решить подключением сопротивлений к каждому диоду. Напряжение будет распределяться поровну; следовательно, ток утечки будет другим.
Общий ток утечки теперь будет:
Наше требование:
Мы знаем,
Итак, получаем,
Область применения
Один диод не может соответствовать требованиям более высокого напряжения, если он не подключен последовательно.Итак, основные области применения:
- Линии электропередачи HVDC (постоянного тока высокого напряжения).
- Коммерческие помещения, где требуется регулируемое напряжение.
Параллельная конфигурация
Параллельное соединение означает, что компоненты соединены друг с другом, имея две общие точки. Ток различается для каждого компонента, а падение напряжения одинаково. При параллельном подключении диодов наблюдается такая же тенденция.
Характеристики диодов в параллельной конфигурации
- Увеличивается допустимая нагрузка по току.
- Нет проводимости в результирующем диоде с обеих сторон.
Рассмотрим два диода, включенных параллельно. Ток будет разделен между двумя диодами. Чтобы сделать это деление равным, подключаются катушки индуктивности (с одинаковой индуктивностью). Когда ток на D1 увеличивается, падение напряжения на L1 увеличивается, создавая значение противоположной полярности на L2.
Катушки индуктивности используются в динамических условиях. Катушки индуктивности обычно громоздкие и дорогие, а также генерируют выбросы, которые могут вызвать проблемы.
Диоды одного типа с одинаковым падением напряжения могут использоваться в установившемся режиме. В этом случае параллельные диоды будут иметь одинаковые обратные запирающие напряжения. Следует помнить о некоторых мерах предосторожности при использовании диодов с одинаковым падением прямого напряжения, а именно:
- Диоды должны иметь одинаковые радиаторы.
- При необходимости их следует охлаждать одинаково.
Небрежность приведет к неравномерному изменению температуры диодов.Это, в свою очередь, приведет к различию передних характеристик, что может создать проблемы.
Области применения
- Приложения высокой мощности.
- Несколько диодов, подключенных параллельно, могут соответствовать желаемому номинальному току.
Наконец, какую конфигурацию использовать? Что ж, это зависит от номинальных значений напряжения и тока приложения, как я обсуждал ранее. Обе конфигурации могут удовлетворить наши требования, чего не может сделать один диод.
Спасибо, что прочитали меня!
Насир.
Почему диод подключен параллельно катушке реле? — Область электроники
Назначение диода , подключенного параллельно катушке реле (диод маховика или обратный диод), — избежать повреждения некоторых близлежащих компонентов, чувствительных к высоким Напряжение. Это напряжение генерируется в катушке, когда ток прерывается.
Назначение диода — позволить току, протекающему через катушку, продолжать циркуляцию, когда реле деактивировано.
Как работает диод, подключенный параллельно катушке реле?
1 — Когда реле активно, через катушку протекает ток. Через диод не проходит ток, потому что он имеет обратную поляризацию.
2 — Когда реле деактивировано, катушка пытается поддерживать ток. Поскольку ток не может циркулировать, диод устанавливается параллельно катушке. Таким образом, ток циркулирует через диод, и пики напряжения не могут повредить другие компоненты схемы.
Катушки имеют очень интересную особенность. Если ток внезапно прекращается, напряжение в катушке меняет полярность, так что ток продолжает циркулировать. (Это займет ограниченное время).
Какими электрическими характеристиками должен обладать диод?
Диод должен выдерживать напряжение питания. Если реле подключено к источнику питания 24 В, диод должен поддерживать 24 В плюс запас прочности.
Диод должен выдерживать ток, который проходит через катушку реле, когда он активен.Этот ток проходит через диод, когда реле деактивировано.
Пример работы диода, включенного параллельно катушке реле.
Мы собираемся активировать реле на 12 вольт с помощью транзистора NPN 2N3904.
Работа диода параллельно с реле при активации транзистором (реле показано частично)
1- Для активации реле: транзистор входит в область насыщения и есть напряжение 0.1 вольт между выводами коллектор-эмиттер. (транзистор насыщен). Ток (I), протекающий через катушку L, ограничен ее внутренним сопротивлением (R).
Зная, что напряжение питания составляет 12 В и что напряжение коллектор-эмиттер транзистора VCE = 0,1 В, между выводами реле 12 В — 0,1 В = 11,9 В.
2- Чтобы отключить реле: транзистор переходит в область отсечки (транзистор не проводит), и на выводах диода (D) присутствует 0,6 В.
Напряжение коллектора транзистора составляет 12 В + 0,6 В = 12,6 В, в то время как ток (I) в катушке проходит через диод.
Когда остающийся ток проходит через диод, напряжение коллектора транзистора снова составляет 12 В, а диод имеет обратную поляризацию. (реле не срабатывает).
Модель с двойным диодом| PVEducation
Уравнение для одного диода предполагает постоянное значение коэффициента идеальности n. На самом деле фактор идеальности — это функция напряжения на устройстве.При высоком напряжении, когда в рекомбинации в устройстве преобладают поверхности и объемные области, коэффициент идеальности близок к единице. Однако при более низких напряжениях рекомбинация в переходе преобладает, и коэффициент идеальности приближается к двум. Рекомбинация перехода моделируется путем добавления второго диода параллельно первому и установки коэффициента идеальности, как правило, равным двум.
Принципиальная схема модели с двумя диодами, включая паразитное последовательное и шунтирующее сопротивления
Уравнение модели двойного диода при освещении:
J = JL − J01 {exp [q (V + JRs) kT] −1} −J02 {exp [q (V + JRs) 2kT] −1} −V + JRsRshunt
Практические измерения уравнения освещения затруднены, поскольку небольшие колебания интенсивности света подавляют влияние второго диода.Поскольку уравнение двойного диода используется для характеристики диода, чаще всего смотрят на уравнение двойного диода в темноте.
J = J01 {exp [q (V − JRs) kT] −1} + J02 {exp [q (V − JRs) 2kT] −1} + V − JRsRshunt
И в светлых, и в темных случаях члены -1 в экспоненте обычно игнорируются, так как это значительно упрощает анализ.
Под освещением:
J = JL − J01exp [q (V + JRs) kT] −J02exp [q (V + JRs) 2kT] −V + JRsRshunt
В темноте:
J = J01exp [q (V-JRs) kT] + J02exp [q (V-JRs) 2kT] + V-JRsRshunt
Уравнение двойного диода в темноте показано на графике ниже:
График модели с двойным диодом.Модель с одним диодом — красным. Синяя кривая имеет добавление второго диода с коэффициентом идеальности 2. Зеленая кривая включает потери паразитного сопротивления R SERIES и R SHUNT , а также модель с двумя диодами. Устройство, выделенное красным, включает потери в последовательном соединении и шунтирующее сопротивление. Щелкните график для просмотра числовых данных.
Ограничения модели с двойным диодом
В реальных кремниевых устройствах компоненты рекомбинации являются сложной функцией концентрации носителей заряда.Например, в высокоэффективных солнечных элементах PERL, когда количество носителей увеличивается с приложенным напряжением, рекомбинация на задней поверхности резко изменяется с напряжением. В таких случаях анализ лучше всего проводить с помощью одного диода, но с учетом изменения как коэффициента идеальности, так и тока насыщения в зависимости от напряжения. В таких случаях, которые довольно часто встречаются в кремниевых устройствах, подгонка двойного диода дает ошибочные значения.
Как подключить диоды параллельно
В этом посте мы систематически обсуждаем, как подключать диоды параллельно, чтобы улучшить общие текущие характеристики сборки.Для этого требуется специальная схема, обеспечивающая равномерное распределение тока между устройствами.
Всякий раз, когда в цепи постоянного тока задействована нагрузка на основе индуктора, включение защитного диода против ЭДС или обратного диода становится обязательным для защиты BJT или MOSFET, ответственного за его управление.
Как рассчитать параллельный диод
Однако расчет и параллельное подключение диодов никогда не бывает легкой задачей.
Все мы знаем, что индукторы, как и конденсаторы, обладают свойством накапливать и преобразовывать электрическую энергию внутрь себя.
Накопление электрической энергии происходит, когда индуктор подвергается воздействию разности потенциалов на своих выводах, в то время как возврат или разрядка накопленной электрической энергии происходит в момент, когда эта разность потенциалов устраняется.
Вышеупомянутое объяснение «отбрасывания» накопленной энергии через катушку индуктивности или катушки называется «обратной ЭДС», и поскольку полярность «обратной ЭДС» всегда противоположна приложенной разности потенциалов, становится серьезной угрозой для устройство, используемое для управления или управления индуктором.
Сильноточные диоды для защиты от обратного ЭДС
Угроза заключается в том, что обратное напряжение, создаваемое индуктором, пытается пройти через соответствующее силовое устройство, такое как BJT, с обратной полярностью, вызывая мгновенное повреждение устройства. .
Простая идея для решения этой проблемы — добавить выпрямительный диод прямо через катушку или индуктор, где катод соединяется с положительной стороной катушки, а анод — с отрицательной.
Такое расположение диодов на катушках постоянного тока также называют обратным диодом.
Теперь всякий раз, когда на катушке снимается потенциал, генерируемая обратная ЭДС быстро находит свой путь через диод и нейтрализуется вместо того, чтобы проходить через драйвер.
Классический пример этого явления можно наблюдать в каскаде релейного драйвера, управляемого BJT, вы могли встретить множество таких в различных схемах. Обычно можно увидеть диод, подключенный к таким ступеням драйверов реле, что сделано для защиты BJT от смертельной обратной ЭДС, вылетающей из катушки реле каждый раз, когда он выключается BJT.
Схема обратного сильноточного диода
Реле имеет относительно небольшую нагрузку (катушка с высоким сопротивлением), обычно диода 1N4007 с номиналом 1 А более чем достаточно для таких приложений, однако в случаях, когда нагрузка относительно велика или сопротивление катушки очень мала, сгенерированная обратная ЭДС может быть эквивалентна уровню приложенного тока, то есть, если приложенный ток находится в диапазоне 10 ампер, обратная ЭДС также будет около этого уровня.
Чтобы поглотить такие сильные толчки обратной обратной ЭДС, диод тоже должен быть прочным с характеристиками усилителя.
Обычно в таких случаях, когда обратная ЭДС может быть выше 10 или 20 ампер, поиск подходящего одиночного диода становится трудным или слишком дорогим.
Хороший способ противостоять этому — подключить параллельно множество диодов меньшего номинала, однако, поскольку диоды, как и BJT, являются полупроводниковыми устройствами, они не работают при параллельном подключении.
Причина в том, что каждый диод, подключенный в параллельную цепочку, может иметь несколько разные уровни включения, из-за чего устройства работают отдельно, а тот, который включается первым, становится ответственным за принятие наибольшей части индуцированного тока, что само по себе вызывает конкретный диод уязвим.
Следовательно, чтобы решить указанную выше проблему, каждый диод должен быть дополнен последовательным резистором, соответствующим образом рассчитанным для режима свободного хода в соответствии с заданными параметрами.
Параллельное подключение диодов
Процедура правильного параллельного подключения диодов может быть выполнена следующим образом:
Предположим, что максимальный предполагаемый ток ЭДС на катушке индуктивности составляет 20 А, и мы предпочитаем использовать четыре диода по 6 А в качестве Свободно вращающиеся диоды на этой катушке подразумевают, что каждый диод должен разделять ток около 5 ампер, то же самое относится и к резисторам, которые могут быть подключены последовательно с ними.
Используя закон Ома, мы можем рассчитать резисторы таким образом, чтобы они вместе генерировали минимальное безопасное сопротивление, но по отдельности обеспечивали оптимальное высокое сопротивление, заставляя ток равномерно распределять пути между всеми диодами.
Обычно сопротивление 0,5 Ом будет вполне безопасным для защиты силового устройства, поэтому 0,5 x 4 становится 2 Ом, поэтому каждый диод может иметь номинальное сопротивление 2 Ом.
Суммарная мощность должна быть рассчитана на обработку всех 20 ампер, поэтому деление 20 на 4 дает 5, что означает, что каждый резистор должен быть рассчитан на 5 Вт каждый.
Использование резисторов последовательно с диодами для предотвращения теплового разгона
Почему диод подключается через IGBT и MOSFET? Корпус или внутренний диод
Сегодня мы узнаем, почему диоды соединены антипараллельно с IGBT и MOSFET, что такое внутренний диод или внутренний диод в силовом MOSFET. Как правило, полевые МОП-транзисторы малой мощности не имеют внутреннего или внутреннего диода, а полевые МОП-транзисторы высокой мощности имеют номинальную мощность. Корпусный диод также называют паразитным диодом или внутренним диодом.Для определенных приложений нам необходимо подключить внешний диод антипараллельно с маломощными полевыми МОП-транзисторами.
Почему нам нужно соединять внешние диоды антипараллельно через IGBT и MOSFET?
Нам нужно подключить внешний диод, чтобы обеспечить путь для обратного тока. Мы знаем, что MOSFET или IGBT — однонаправленное устройство, они проводят ток только при прямом смещении и блокируют ток при обратном смещении.
Итак, когда индуктивная нагрузка подключена к МОП-транзистору, на МОП-транзисторе появляется обратное напряжение, создаваемое индуктивной нагрузкой.Это обратное напряжение может повредить МОП-транзистор. По этой причине внешний диод подключается через MOSFET, IGBT или SCR, чтобы обеспечить путь для обратного тока.
Иногда внешний диод подключается параллельно полевому МОП-транзистору (маломощный) в качестве основного диода для приложений с высокоскоростной коммутацией, поскольку внутренний диод не может работать должным образом в приложениях с высокоскоростной коммутацией или H-мостом.
Что такое Body Diode в MOSFET?
Как я уже говорил ранее, маломощные полевые МОП-транзисторы не имеют корпусного диода, но мощные диоды имеют корпусный диод.Обычно основной диод подключается между стоком и истоком. Основной диод в MOSFET — это не что иное, как обычный диод с PN переходом. Номинальные значения напряжения и тока основного диода такие же, как и номиналы самого полевого МОП-транзистора.
Структура основного диода заложена в конструкции полевого МОП-транзистора и указывает на корпус полевого МОП-транзистора, поэтому его также называют внутренним диодом.
Корпусный диод в полевом МОП-транзисторе используется по следующим причинам.
1. Внутренний диод обеспечивает путь для обратного тока стока или свободного хода, когда полевой МОП-транзистор подключен к индуктивной нагрузке.
2. Внутренний диод в полевом МОП-транзисторе действует как ограничитель и поддерживает напряжение затвора по отношению к истоку и стоку на соответствующем уровне.
3. Корпус также обеспечивает очень обратное время восстановления для приложений с высокоскоростным переключением.
Спасибо, что посетили сайт. продолжайте посещать для получения дополнительных обновлений.