Hvordan koble til dioder parallelt

I dette innlegget diskuterer vi systematisk hvordan du kobler til dioder parallelt for å oppgradere de generelle gjeldende spesifikasjonene til forsamlingen. Dette krever spesiell kretsarrangement for å sikre jevn strømfordeling mellom enhetene.

Når en induktorbasert belastning er involvert i en DC-krets, er det viktig å innlemme en EMF-beskyttelsesdiode eller en frihjulsdiode for å beskytte BJT eller mosfet som er ansvarlig for å kjøre den.

Hvordan beregne parallell diode

Å beregne og koble til dioder parallelt er imidlertid aldri en enkel oppgave å implementere.

Vi vet alle at akkurat som kondensatorinduktorer har egenskapen til å lagre og reversere elektrisk energi over seg selv.

Lagringen av den elektriske energien foregår når induktoren utsettes for en potensiell forskjell over ledningene mens tilbakekasting eller utladning av den lagrede elektriske energien skjer i det øyeblikket denne potensielle forskjellen fjernes.

Ovennevnte 'spark tilbake' av den lagrede energien over en induktor eller en spole blir betegnet som 'back EMF', og siden polariteten til 'back emfs' alltid er motsatt av den anvendte potensielle forskjellen blir en alvorlig trussel mot den anvendte enheten for å kontrollere eller kjøre induktoren.

Høystrømsdioder for EMF-beskyttelse

Trusselen ligger i det faktum at revers spenningen påført av induktoren prøver å komme seg gjennom den tilhørende kraftenheten, for eksempel en BJT med omvendt polaritet som forårsaker en øyeblikkelig skade på enheten.

En enkel ide for å motvirke dette problemet er å legge til en likeretterdiode rett over spolen eller induktoren, der katoden forbinder med den positive siden av spolen mens anoden mot den negative.

Slike diodearrangementer over DC-spoler kalles også frihjul eller en flyback-diode.

Når potensialet over spolen fjernes, finner den genererte ryggen raskt sin vei gjennom dioden og blir nøytralisert i stedet for å tvinge gjennom driverenheten.

Et klassisk eksempel på dette fenomenet kan være vitne til i et BJT-drevet relédriverstadium, du har kanskje kommet over mange av disse i mange forskjellige kretsløp. En diode kan normalt sees som koblet over slike relédrivertrinn, noe som gjøres for å beskytte BJT fra de dødelige baksiden som sparkes fra reléspolen hver gang den slås AV av BJT.

Flyback High Current Diode Schematic

Et relé som er en relativt liten belastning (høy motstandsspole), vanligvis en 1 amp nominell 1N4007-diode, blir mer enn tilstrekkelig for slike applikasjoner, men i tilfeller der belastningen er relativt stor eller spolemotstanden er veldig lav, kan de genererte baksidene være ekvivalent med de påførte strømnivåene, noe som betyr at hvis den påførte strømmen er i området 10 amp, vil motsatt emf også være rundt dette nivået.

Å absorbere slike massive støt motsatt emf, også dioden må være robust med forsterkerens spesifikasjoner.

Normalt blir det vanskelig eller for dyrt å finne en passende enkeltdiode i slike tilfeller der bakspenningen kan være over 10 eller 20 ampere.

En god måte å motvirke dette på er å koble til mange mindre nominelle dioder parallelt, men siden dioder akkurat som BJT er halvledere, går det ikke bra når de er koblet parallelt.

Årsaken er at hver diode som er koblet til i den parallelle strengen, kan ha et litt annet bryter PÅ-nivå som gjør at enhetene utfører hver for seg, og den som slås PÅ blir først ansvarlig for å ta på seg størsteparten av den induserte strømmen, som selv gjør den spesielle dioden sårbar.

Derfor, for å løse ovennevnte bekymring, må hver diode tilsettes med en seriemotstand, beregnet riktig for frihjulingsapplikasjonen i henhold til de gitte parametrene.

Koble til dioder parallelt

Fremgangsmåten for å koble sammen dioder på riktig måte kan gjøres på følgende måte:

Anta at den maksimale antatte emf-strømmen over induktoren er 20 ampere, og vi foretrekker å bruke fire 6 ampere dioder som frihjulsdioder over denne spolen, innebærer at hver diode skal dele rundt 5 ampere strøm, det samme gjelder også motstandene, som kan kobles i serie med dem.

Ved å bruke Ohms lov kan vi beregne motstandene slik at de genererer minimal sikker motstand sammen, men hver for seg gir en optimal høy motstand som tvinger strømmen til å dele stiene likt på tvers av alle dioder.

Generelt vil en motstand på 0,5 ohm være ganske trygg for å beskytte kraftenheten. Derfor blir 0,5 x 4 2 ohm, slik at hver diode kan være 2 ohm.

Effekten sammen må klassifiseres for å håndtere hele 20 ampere, og å dele 20 med 4 gir 5, noe som betyr at hver motstand må klassifiseres til 5 watt hver.

Bruk av motstander i serie med dioder for å forhindre termisk runaway