Ako zapojiť diódy paralelne

V tomto príspevku systematicky diskutujeme o tom, ako paralelne zapojiť diódy, aby bolo možné upgradovať celkové súčasné technické parametre zostavy. To si vyžaduje špeciálne usporiadanie obvodov, aby sa zabezpečilo rovnomerné rozloženie prúdu medzi zariadeniami.

Kedykoľvek je do jednosmerného obvodu zapojené zaťaženie na induktore, zabudovanie ochrannej diódy EMF alebo voľnobežnej diódy sa stáva nevyhnutným na ochranu BJT alebo mosfetu zodpovedného za ich riadenie.

Ako vypočítať paralelnú diódu

Výpočet a paralelné pripojenie diód však nie je nikdy ľahká úloha.

Všetci vieme, že rovnako ako kondenzátory, aj induktory majú vlastnosť akumulovať a premieňať elektrickú energiu na seba.

K ukladaniu elektrickej energie dochádza, keď je induktor vystavený potenciálnemu rozdielu vo svojich elektródach, zatiaľ čo spätné odhodenie alebo vybitie akumulovanej elektrickej energie nastane v okamihu, keď je tento potenciálny rozdiel odstránený.

Vyššie uvedené vysvetlenie „spätného nárazu“ akumulovanej energie cez induktor alebo cievku sa nazýva „spätné EMF“ a pretože polarita „spätných EMF“ je vždy opačná k použitému rozdielu potenciálov a stáva sa vážnou hrozbou pre použité zariadenie. na riadenie alebo pohon tlmivky.

Vysokoprúdové diódy na ochranu spätného EMF

Hrozba spočíva v skutočnosti, že reverzné napätie indukované induktorom sa pokúša preraziť príslušné napájacie zariadenie, napríklad BJT, s opačnou polaritou, ktoré okamžite poškodí zariadenie.

Jednoduchým nápadom, ako čeliť tomuto problému, je pridať usmerňovaciu diódu priamo cez cievku alebo induktor, kde sa katóda spája s kladnou stranou cievky, zatiaľ čo anóda smerom k zápornej.

Takéto usporiadanie diód cez DC cievky sa nazýva aj voľnobežná alebo spätná dióda.

Teraz, kedykoľvek je odstránený potenciál cez cievku, vygenerované spätné emfs rýchlo nájde svoju cestu cez diódu a neutralizuje sa namiesto toho, aby prechádzalo cez budiace zariadenie.

Klasický príklad tohto javu možno vidieť v štádiu budiča relé poháňaného BJT, s ktorým ste sa mohli stretnúť v mnohých rôznych obvodoch. Dióda je zvyčajne viditeľná pripojená cez také stupne budičov relé, čo sa robí na ochranu BJT pred smrteľným spätným prúdom emfs vyhodeným z cievky relé zakaždým, keď je BJT vypnutý.

Schéma vysokoprúdovej diódy Flyback

Relé, ktoré je relatívne malým zaťažením (cievka s vysokým odporom), zvyčajne je pre takéto aplikácie viac ako postačujúca dióda 1 N4007 s diódou 1 ampér, avšak v prípadoch, keď je zaťaženie relatívne veľké alebo odpor cievky je veľmi nízky, by sa mohli vygenerované spätné emfs byť ekvivalentné aplikovaným úrovniam prúdu, čo znamená, že ak je aplikovaný prúd v rozsahu 10 ampérov, reverzný emf by bol tiež okolo tejto úrovne.

Aby absorbovali také masívne otrasy, spätný chod emf, aj dióda musí byť robustná so svojimi parametrami zosilňovača.

Normálne je v prípadoch, keď môže byť spätný emf nad 10 alebo 20 ampérov, hľadanie vhodnej jedinej diódy ťažké alebo príliš nákladné.

Dobrým spôsobom, ako tomu čeliť, je paralelné pripojenie mnohých diód s menším výkonom. Pretože však diódy, rovnako ako BJT, sú polovodičové zariadenia, pri paralelnom pripojení nejdú dobre.

Dôvodom je, že každá dióda pripojená v paralelnom reťazci môže mať mierne odlišné úrovne zapínania, vďaka čomu budú zariadenia pracovať oddelene a tá, ktorá zapína ako prvá, je zodpovedná za prevzatie najväčšej časti indukovaného prúdu, ktorý sám osebe robí príslušnú diódu zraniteľný.

Preto, aby sa vyriešil vyššie uvedený problém, musí byť každá dióda doplnená sériovým rezistorom, vhodne vypočítaným pre voľnobežnú aplikáciu podľa daných parametrov.

Paralelné pripojenie diód

Postup správneho paralelného zapojenia diód je možné vykonať nasledujúcim spôsobom:

Predpokladajme, že maximálny predpokladaný prúd emf na induktore je 20 ampérov. Uprednostňujeme použitie štyroch diód so zosilňovačom 6 ampérov ako voľnobežných diód v tejto cievke, čo znamená, že každá dióda by mala zdieľať okolo 5 ampérového prúdu, to isté platí aj pre rezistory, ktoré môžu byť s nimi spojené do série.

Pomocou Ohmovho zákona môžeme vypočítať odpory tak, aby generovali minimálny bezpečný odpor spoločne, ale jednotlivo ponúka optimálny vysoký odpor, ktorý núti prúd zdieľať dráhy rovnomerne cez všetky diódy.

Všeobecne bude odpor 0,5 ohmu celkom bezpečný na zabezpečenie napájacieho zariadenia, preto sa z 0,5 x 4 stane 2 ohmy, takže každá dióda môže mať menovitú hodnotu 2 ohmy.

Spoločný príkon musí byť dimenzovaný na zvládnutie celých 20 ampérov, preto delenie 20 na 4 dáva 5, čo znamená, že každý odpor musí byť dimenzovaný na každý 5 wattov.

Použitie rezistorov v sérii s diódami na zabránenie úniku tepla