Là điốt song song là một ý tưởng tồi?

Tôi đang cố gắng sửa chữa nguồn cung cấp 800W (xem câu hỏi trước đây của tôi về vấn đề này.) Một điều khiến tôi nhận ra là thiết kế có hai gói diode schottky (trong TO-220) song song. Tôi luôn được bảo đây là Ý tưởng tồi, nhưng vì chúng được ghép nhiệt với cùng một tản nhiệt, nên nó có vấn đề gì trong trường hợp này không? Tôi cũng nhận thấy điều tương tự cho bộ chỉnh lưu cầu đầu vào, hai cái được sử dụng song song.

Vấn đề với việc đặt các điốt song song là khi chúng nóng lên thì điện trở của chúng giảm xuống. Kết quả là, diode đó kết thúc với dòng điện lớn hơn các diode khác, khiến nó nóng lên hơn nữa. Như bạn có thể thấy chu kỳ này sẽ khiến nhiệt chạy đi khiến diode cuối cùng bị cháy nếu bạn cho nó đủ dòng điện.

Bây giờ thực tế là bạn ghép chúng vào cùng một bộ tản nhiệt sẽ làm giảm hiệu ứng này, nhưng tôi vẫn không khuyến nghị. Có quá nhiều điều chưa biết sẽ ảnh hưởng đến điều này để không bao giờ tin tưởng nó, đặc biệt là trong một sản phẩm thương mại.

Bây giờ đối với trường hợp cung cấp năng lượng mà bạn đang xem xét, rất có thể họ đã dành thời gian để điốt phù hợp nhất có thể và cho phép tản nhiệt giữ chúng ở cùng nhiệt độ.

Cũng có thể là họ đang chạy các điốt quá xa so với khả năng của họ và họ đặt song song thứ hai để họ không luôn chạy chúng gần công suất tối đa, nhưng tôi thấy điều này khó xảy ra.

Nếu bạn đặt một điện trở có giá trị thấp, ví dụ 1 ohm hoặc 1/2 ohm, một cái gì đó tương tự, nối tiếp với mỗi diode, và sau đó song song các cụm đó, các điện trở giúp giữ tải ngay cả giữa hai điốt. Nếu một diode bắt đầu mất nhiều dòng tải hơn (như khi chạy bằng nhiệt), thì IR rơi trên điện trở làm giảm điện áp cho diode đó, có xu hướng đẩy dòng điện trở xuống.

Các điện trở cần được xếp hạng cho bất cứ điều gì tôi mất 2 * R mà chúng phải chịu, và điều này thường có nghĩa là xếp hạng nhiều watt. May mắn là loại điều này thường chỉ gặp trong các bộ nguồn, trong đó độ tự cảm liên quan đến điện trở dây quấn không phải là một điều xấu. Nói chung, không phải là vấn đề để tìm 0,1 ohm, 0,25 ohm, v.v., trong 5W, trở lên.

Điều đó không lý tưởng nhưng trong thực tế, bạn thường có thể thoát khỏi nó, đặc biệt nếu chúng được ghép nối bằng nhiệt. Nếu chúng không phải là vấn đề tiềm ẩn là hệ số nhiệt độ của silicon có thể tạo ra dòng điện lớn hơn một chút, tuy nhiên trong thực tế, chúng sẽ có xu hướng nóng lên ở cùng một tốc độ và khả năng chống dốc không bao giờ bằng 0, vì vậy bạn vẫn sẽ nhận được chia sẻ hiện tại ngay cả khi nóng hơn.

Điốt silicon carbide (SiC) có thể được song song mà không có vấn đề.

Khi một diode nóng lên, điện trở của nó tăng lên, do đó các điốt khác chiếm nhiều dòng điện hơn. Cân bằng hiện tại được đảm bảo bằng vật liệu bán dẫn SIC. Bạn không phải lo lắng về việc chạy trốn nhiệt. Tuy nhiên chúng vẫn còn đắt.

Một vài bình luận:

1) Nếu những gì bạn có là một gói kép vì nó đã có trong kho hoặc được sử dụng ở nơi khác trong BOM của bạn, v.v. thì chắc chắn hãy tiếp tục và song song. Không có gì để mất.

2) Một số loại điốt ít phổ biến hơn như silicon carbide tăng điện áp với nhiệt độ và do đó có thể song song khá tốt.

Từ thế giới năng lượng chuyển mạch, tôi đã thấy các điốt và cầu song song như bạn đã mô tả. Hy vọng là với tản nhiệt phù hợp và biến thể từng phần nhỏ, các thiết bị sẽ chia sẻ tải mà không có bất kỳ loại cân bằng bên ngoài nào. Tất nhiên, không có sự đảm bảo nào, vì vậy mỗi thiết bị phải được xếp hạng để xử lý toàn bộ dòng tải khác, có thể có "vấn đề" (nói một cách nhẹ nhàng) ...

Một điều tôi không thấy được thảo luận là mức cao nhất đến trung bình hiện tại. Các bộ chỉnh lưu song song có một tụ điện ở phía DC được tích điện gần với điện áp cực đại. Do đó, các bộ chỉnh lưu chỉ thực hiện khi điện áp xoay chiều cực đại vượt quá điện áp của tụ cộng với 1 diode giảm. Nếu tải trung bình ở phía DC là 1 amp, thì bộ chỉnh lưu sẽ dẫn dòng điện cực đại nhiều lần.

Vì vậy, các bộ chỉnh lưu nhìn thấy dòng điện cực đại cao, và điều này làm cho điện trở bên trong thấp của các điểm nối diode trông giống như dòng điện giữa các bộ chỉnh lưu song song, giống như đề xuất của người khác để thêm điện trở bên ngoài để cân bằng dòng điện. Tôi đã thấy điều này xảy ra với đèn LED.

Vì vậy, đối với tôi, bên cạnh (hoặc thay vì) các điốt phù hợp cho điện áp chuyển tiếp, chúng nên được kết hợp cho điện áp chuyển tiếp ở dòng điện cực đại của chúng.

Đây là một .PDF từ ST với gritty nitty. Sau khi tôi kiểm tra lại, tôi đã bỏ đi rằng nếu chênh lệch điện áp chuyển tiếp nhỏ hơn 40 mV thì điốt song song cũng không sao.

https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=http://www.st.com/resource/en/application_note/dm00098381.pdf

Đơn giản và đơn giản, hai điốt không khớp không chia sẻ hiện tại như nhau. Không có sự cố hoặc chạy trốn trừ khi được điều khiển bởi một nguồn điện áp với dòng điện không giới hạn. Một kịch bản phổ biến với các học giả không có ứng dụng thực tế. Trong thực tế, một bộ nguồn có thể có tải 5 Ampe và nếu thực sự không khớp, gần 5 Amps sẽ chảy qua một và gần như không có cái nào khác.

Bạn có thể sử dụng điện trở loạt để cải thiện kết hợp. Chuỗi R sẽ được tính bằng R = 0,6 / Imax. Một phương pháp khác mà tôi đã sử dụng thành công là tìm một mô đun chỉnh lưu cầu được xếp hạng thích hợp và rút ngắn các cực AC cùng nhau ("cực âm") cùng với sử dụng cực + ("cực dương"). Trong trường hợp thứ hai, bạn không cần sử dụng các điện trở cân bằng cho hầu hết các ứng dụng vì cả hai điốt cầu đều ở trên cùng một khuôn và chia sẻ cùng một bộ ghi nhiệt. Đối với các ứng dụng đòi hỏi khắt khe, bạn vẫn có thể thêm các điện trở cân bằng vào giải pháp chỉnh lưu cầu bằng cách chèn chúng nối tiếp với mỗi chân AC. Cuối cùng, các điện trở chuỗi giá trị ohmic nhỏ hơn sẽ hoàn thành công việc với giải pháp mô đun chỉnh lưu cầu vì các điốt rất giống với bắt đầu. Vì thế,

Giòn17

Mọi người dường như bị bỏ qua số lượng nhỏ nhưng vẫn đáng kể sức đề kháng vốn có của song song [hoặc dualled] điốt Schottky dẫn . Nếu một diode bắt đầu có dòng điện lớn hơn so với đối tác song song của nó thì điện trở tăng của dây dẫn gói của nó [có hệ số nhiệt độ dương (không giống như các mối nối) nb] sẽ tự động giảm điện áp truyền qua đường giao nhau [s] . Hành động cưa [chia sẻ] liên tục này giữa hai hoặc nhiều điốt sẽ trung bình vượt quá hiện tại theo thời gian với điều kiện là lượng cầu hiện tại không quá mức dĩ nhiên.

Tôi cũng đã nghĩ rằng điốt song song là một ý tưởng tồi, nhưng nghĩ về nó tôi không chắc chắn. Nếu dòng điện trong diode 1 lớn hơn so với diode 2, thì điện áp chuyển tiếp (Vf) trước đây sẽ tăng lên, điều đó có nghĩa là dòng điện sẽ đi theo con đường "ngắn hơn" của diode 2. Điều này trông giống như một mạch điều chỉnh tự động mà giữ cho nó cân bằng.
Điều kiện là các đặc tính Vf-If nên tương đương, đó là trường hợp cho điốt từ cùng một đợt.

chỉnh sửa
Đối với Vf-Nếu các đặc điểm giống nhau thì cả hai thiết bị phải có cùng nhiệt độ, do đó nên được ghép nhiệt, tốt nhất trong cùng một gói.