Как подключить диоды параллельно

В этом посте мы систематически обсуждаем, как подключать диоды параллельно, чтобы повысить общие текущие характеристики сборки. Для этого требуется специальная схема, обеспечивающая равномерное распределение тока между устройствами.

Всякий раз, когда нагрузка на основе индуктора участвует в цепи постоянного тока, включение защитного диода против ЭДС или диода свободного хода 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, как и конденсаторы, индукторы обладают свойством накапливать и преобразовывать электрическую энергию в самих себе.

Накопление электрической энергии происходит, когда индуктор подвергается воздействию разности потенциалов на своих выводах, в то время как отбрасывание или разрядка накопленной электрической энергии происходит в момент устранения этой разности потенциалов.

Вышеупомянутое объяснение `` отбрасывания '' накопленной энергии через катушку индуктивности или катушки называется `` противо-ЭДС '', и поскольку полярность `` обратной ЭДС '' всегда противоположна приложенной разности потенциалов, становится серьезной угрозой для используемого устройства. для управления или управления индуктором.

Сильноточные диоды для защиты от обратных ЭДС

Угроза заключается в том, что обратное напряжение, создаваемое катушкой индуктивности, 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 непосредственно через катушку или индуктор, где катод соединяется с положительной стороной катушки, а анод - с отрицательной.

Такое расположение диодов на катушках постоянного тока также называется 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 может быть засвидетельствован 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 отключается BJT.

Схема обратного сильноточного диода

Реле имеет относительно небольшую нагрузку (катушка с высоким сопротивлением), обычно диод 1N4007 номиналом 1 А становится более чем достаточным для таких применений, однако в случаях, когда нагрузка относительно велика или сопротивление катушки очень низкое, генерируемые обратные ЭДС могут быть эквивалентным уровням приложенного тока, то есть, если приложенный ток находится в диапазоне 10 ампер, обратная ЭДС также будет около этого уровня.

Чтобы поглотить такие мощные толчки, обратная обратная ЭДС, диод тоже должен быть прочным со своими 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, при параллельном подключении они не работают.

Причина в том, что каждый диод, подключенный в параллельную цепочку, может иметь несколько разные уровни включения, заставляющие устройства проводить отдельно, и тот, который включается первым, становится ответственным за принятие наибольшей части индуцированного тока, что само по себе заставляет конкретный диод уязвимый.

Следовательно, чтобы решить указанную выше проблему, каждый диод должен быть добавлен с последовательным резистором, соответствующим образом рассчитанным для применения в режиме свободного хода в соответствии с заданными параметрами.

Параллельное подключение диодов

Порядок правильного подключения диодов параллельно может быть выполнен следующим образом:

Предположим, что максимальный предполагаемый ток ЭДС на катушке составляет 20 А, и мы предпочитаем использовать четыре диода по 6 А в качестве свободно вращающихся диодов на этой катушке, это означает, что каждый диод должен разделять ток около 5 А, то же самое относится и к резисторам, которые могут быть соединены с ними последовательно.

Используя закон Ома, мы можем рассчитать резисторы так, чтобы они вместе генерировали минимальное безопасное сопротивление, но по отдельности предлагали оптимальное высокое сопротивление, заставляя ток делить пути поровну между всеми диодами.

Обычно сопротивление 0,5 Ом будет вполне безопасным для защиты силового устройства, поэтому 0,5 x 4 становится 2 Ом, так что 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