Я пытаюсь отремонтировать блок питания мощностью 800 Вт (см. мой предыдущий вопрос по этому поводу). Одна вещь, которая меня заводит, это то, что в конструкции есть два пакета диодов Шоттки (в TO-220) параллельно. Мне всегда говорили, что это плохая идея, но, поскольку они термически связаны с одним и тем же радиатором, не представляет ли это проблему в данном случае? Я также заметил то же самое для входного мостового выпрямителя, два используются параллельно.
Проблема с параллельным подключением диодов заключается в том, что по мере их нагрева их сопротивление уменьшается. В результате этот диод потребляет больше тока, чем другой диод, что приводит к его еще большему нагреву. Как вы, вероятно, видите, этот цикл приведет к тепловому разгону, в результате чего диод в конечном итоге сгорит, если вы дадите ему достаточный ток.
Теперь тот факт, что вы соедините их с одним и тем же радиатором, несколько уменьшит этот эффект, но я бы все равно не рекомендовал этого. Слишком много неизвестных повлияет на это, чтобы никогда не доверять этому, особенно в коммерческом продукте.
Теперь, что касается этого блока питания, который вы рассматриваете, вполне может быть, что они потратили время на максимально точное согласование диодов и позволили радиатору поддерживать их примерно одинаковую температуру.
Также может случиться так, что они используют диоды намного меньше своей мощности, и они подключают второй параллельно, так что они не всегда используют их на максимальной мощности, но я считаю это маловероятным.
Если вы установите низкоомный резистор, например, 1 Ом или 1/2 Ом, что-то в этом роде, последовательно с каждым диодом, а затем подключите эти сборки параллельно, резисторы помогут поддерживать нагрузку даже между двумя диодами. Если один диод начинает потреблять больше тока нагрузки (как это было бы при тепловом разгоне), падение IR на резисторе снижает напряжение на этом диоде, что приводит к обратному снижению тока.
Резисторы должны быть рассчитаны на любые потери I ^ 2 * R, которые они несут, и это обычно означает многоваттные рейтинги. К счастью, такого рода вещи обычно встречаются только в источниках питания, где индуктивность, связанная с резисторами с проволочной обмоткой, не так уж плоха. Обычно не проблема найти 0,1 Ом, 0,25 Ом и т. д. на 5 Вт и выше.
2W/(40A/4 diodes) = 0.2 Ohms:Это не идеально, но на практике вам обычно это сойдет с рук, особенно если они термически связаны. Если это не так, потенциальная проблема заключается в том, что температурный коэффициент кремния -ve может увеличить ток на одну «свинью», однако на практике они будут иметь тенденцию нагреваться с одинаковой скоростью, а сопротивление наклона никогда не будет равно нулю, поэтому вы по-прежнему будете получать текущий обмен, даже если один из них горячее.
Диоды из карбида кремния (SiC) можно без проблем включать параллельно.
Когда один диод нагревается, его сопротивление увеличивается, поэтому другие диоды потребляют больше тока. Выравнивание тока обеспечивается полупроводниковым материалом SIC. Вам не нужно беспокоиться о тепловом разгоне. Однако они все еще дороги.
Пара комментариев:
1) Если то, что у вас есть, представляет собой двойную упаковку, потому что она была на складе или использовалась где-то в вашей спецификации и т. Д., Тогда определенно продолжайте и параллельно. Нечего терять.
2) Некоторые менее распространенные типы диодов, такие как карбид кремния, увеличивают напряжение с температурой, и поэтому их можно достаточно хорошо включать параллельно.
Из мира импульсных источников питания я видел параллельные диоды и мосты, как вы описали. Есть надежда, что с согласованным радиатором и небольшой разницей между частями устройства будут распределять нагрузку без какой-либо внешней балансировки. Гарантий, конечно, нет, поэтому каждое из устройств должно быть рассчитано на полный ток нагрузки, иначе могут возникнуть «проблемы» (мягко говоря)…
Одна вещь, которую я не вижу обсуждаемой, - это отношение пикового к среднему току. Параллельные выпрямители имеют конденсатор на стороне постоянного тока, который заряжается несколько близко к пиковому напряжению. Поэтому выпрямители работают только тогда, когда пиковое переменное напряжение превышает напряжение конденсатора плюс падение на 1 диод. Если средняя нагрузка на стороне постоянного тока составляет, скажем, 1 ампер, то выпрямители будут проводить пиковые токи в несколько раз больше.
Таким образом, выпрямители видят высокие пиковые токи, и это делает низкое внутреннее сопротивление диодных переходов похожим на выравнивание тока между параллельно включенными выпрямителями, точно так же, как чье-то предложение добавить внешние резисторы для балансировки тока. Я видел, как это происходит со светодиодами.
Поэтому мне кажется, что помимо (или вместо) согласования диодов по прямому напряжению, они должны быть согласованы по прямому напряжению при их пиковом токе.
Вот .PDF от ST с подробностями. После того, как я просмотрел его, я понял, что если разница прямого напряжения меньше 40 мВ, то можно использовать параллельные диоды.
Я также думал, что параллельное подключение диодов — плохая идея, но, думая об этом, я не уверен. Если ток в диоде 1 больше, чем в диоде 2, прямое падение напряжения (Vf) первого увеличится, а это означает, что больший ток пойдет по «более короткому» маршруту диода 2. Это похоже на схему саморегулирования. который держит себя в равновесии.
Условием является то, что характеристики Vf-If должны быть сопоставимы, что должно быть у диодов из одной партии.
редактировать
Чтобы характеристики Vf-If были одинаковыми, оба устройства должны иметь одинаковую температуру, поэтому они должны быть термически связаны, лучше всего в одном корпусе.
Проще говоря, два несогласованных диода не распределяют ток поровну. Нет отказа или разгона, если только он не управляется источником напряжения с неограниченным током. Популярный среди ученых сценарий, не имеющий практического применения. В действительности источник питания может иметь нагрузку 5 ампер, и при действительном несовпадении через один будет протекать почти 5 ампер, а через другой - почти ничего.
Вы можете использовать последовательные резисторы для улучшения согласования. Серия R будет рассчитана как R=0,6/Imax. Другой метод, который я с успехом использовал, заключается в том, чтобы найти модуль мостового выпрямителя с соответствующими номиналами и закоротить клеммы переменного тока («катод») вместе с использованием клеммы «+» («анод»). В последнем случае вам не нужно использовать выравнивающие резисторы для большинства приложений, поскольку оба мостовых диода находятся на одном кристалле и имеют одинаковую тепловую среду. Для требовательных приложений вы все равно можете добавить выравнивающие резисторы к решению с мостовым выпрямителем, вставив их последовательно с каждой ветвью переменного тока. Наконец, резисторы с меньшим омическим сопротивлением справятся с работой модуля мостового выпрямителя, поскольку диоды изначально очень похожи. Следовательно,
Хрустящие17
Кажется, что все пренебрегают небольшим, но все же значительным внутренним сопротивлением подключенных параллельно [или сдвоенных] выводов диодов Шоттки . Если один диод начинает потреблять больше тока, чем его параллельный партнер [и], то повышенное сопротивление выводов его корпуса [имеющих положительный температурный коэффициент (в отличие от переходов) nb] автоматически уменьшит напряжение, действующее на переход [ы] . Это постоянное колебательное [совместное] действие между двумя или более диодами усредняет ток с течением времени при условии, что величина потребляемого тока, конечно, не является чрезмерной.
пользователь924
Томас О
Фэн Ши