Diodes parallel aansluiten

In dit bericht bespreken we systematisch hoe u diodes parallel kunt aansluiten om de algehele huidige specificaties van de assembly te upgraden. Dit vereist een speciale schakeling om een ​​uniforme stroomverdeling tussen de apparaten te garanderen.

Wanneer een op inductor gebaseerde belasting betrokken is bij een DC-circuit, wordt het opnemen van een EMF-beschermingsdiode of een vrijloopdiode noodzakelijk om de BJT of de mosfet die verantwoordelijk is voor het aandrijven ervan te beschermen.

Hoe parallelle diode te berekenen

Het parallel berekenen en aansluiten van diodes is echter nooit een gemakkelijke taak om te implementeren.

We weten allemaal dat inductoren, net als condensatoren, de eigenschap hebben elektrische energie over zichzelf op te slaan en terug te voeren.

Het opslaan van de elektrische energie vindt plaats wanneer de inductor wordt onderworpen aan een potentiaalverschil over zijn leidingen, terwijl het teruggooien of ontladen van de opgeslagen elektrische energie plaatsvindt op het moment dat dit potentiaalverschil wordt opgeheven.

Het hierboven beschreven 'terugslaan' van de opgeslagen energie over een inductor of een spoel wordt 'achter-EMF' genoemd en aangezien de polariteit van de 'back-emf's' altijd tegengesteld is aan het toegepaste potentiaalverschil, wordt dit een ernstige bedreiging voor het gebruikte apparaat voor het besturen of aandrijven van de inductor.

Hoge stroomdiodes voor bescherming tegen EMF

De dreiging ligt in het feit dat de omgekeerde spanning die door de inductor wordt aangelegd, zich een weg probeert te banen door het bijbehorende voedingsapparaat, zoals een BJT met een omgekeerde polariteit, waardoor het apparaat onmiddellijk wordt beschadigd.

Een eenvoudig idee om dit probleem tegen te gaan, is door een gelijkrichterdiode direct over de spoel of de inductor toe te voegen, waarbij de kathode verbinding maakt met de positieve kant van de spoel en de anode naar de negatieve kant.

Een dergelijke diode-opstelling over DC-spoelen wordt ook wel freewheeling of flyback-diode genoemd.

Telkens wanneer het potentieel over de spoel wordt verwijderd, vindt de gegenereerde back-emfs snel zijn pad door de diode en wordt geneutraliseerd in plaats van door het stuurapparaat te dwingen.

Een klassiek voorbeeld van dit fenomeen kan worden gezien in een door BJT aangedreven relaisstuurprogramma, je bent er misschien veel van tegengekomen in tal van verschillende circuits. Normaal gesproken kan een diode worden gezien die is aangesloten op dergelijke relaisstuurprogrammatrappen, wat wordt gedaan om de BJT te beschermen tegen de dodelijke emf's die van de relaisspoel worden geschopt telkens wanneer deze door de BJT wordt uitgeschakeld.

Flyback High Current Diode Schematisch

Omdat een relais een relatief kleine belasting is (spoel met hoge weerstand), is een 1N4007-diode met 1 ampère normaal gesproken meer dan voldoende voor dergelijke toepassingen, maar in gevallen waarin de belasting relatief groot is of de spoelweerstand erg laag is, kunnen de gegenereerde back-emf's gelijk zijn aan de toegepaste stroomniveaus, wat betekent dat als de toegepaste stroom in het bereik van 10 ampère ligt, de omgekeerde emf ook rond dit niveau zou zijn.

Om zulke enorme schokken op te vangen, ook de diode moet robuust zijn met zijn versterkerspecificaties.

Normaal gesproken wordt het vinden van een geschikte enkele diode moeilijk of te duur in dergelijke gevallen waarin de back-emf meer dan 10 of 20 ampère kan zijn.

Een goede manier om dit tegen te gaan, is door veel kleinere nominale diodes parallel aan te sluiten, maar aangezien diodes net als BJT's halfgeleiderapparaten zijn, gaan ze niet goed wanneer ze parallel zijn aangesloten.

De reden hiervoor is dat elke diode die in de parallelle reeks is aangesloten een iets andere AAN-schakeling kan hebben, waardoor de apparaten afzonderlijk geleiden en degene die als eerste wordt ingeschakeld verantwoordelijk wordt voor het opnemen van het grootste deel van de geïnduceerde stroom, die zelf de specifieke diode maakt. kwetsbaar.

Om de bovenstaande bezorgdheid op te lossen, moet daarom elke diode worden toegevoegd met een serieweerstand, op de juiste manier berekend voor de vrijlooptoepassing volgens de gegeven parameters.

Diodes parallel aansluiten

De procedure voor het correct parallel aansluiten van diodes kan op de volgende manier worden gedaan:

Stel dat de maximaal aangenomen emf-stroom over de inductor 20 ampère is, en we geven er de voorkeur aan vier 6 amp-diodes te gebruiken als de vrijloopdiodes over deze spoel, wat inhoudt dat elke diode ongeveer 5 ampère stroom moet delen, hetzelfde geldt ook voor de weerstanden, die kunnen in serie met hen worden verbonden.

Met behulp van de wet van Ohm kunnen we de weerstanden zodanig berekenen dat ze samen een minimale veilige weerstand genereren, maar afzonderlijk een optimale hoge weerstand bieden, waardoor de stroom wordt gedwongen om de paden gelijkelijk over alle diodes te verdelen.

Over het algemeen is een weerstand van 0,5 ohm vrij veilig om het stroomapparaat te beschermen, daarom wordt 0,5 x 4 2 ohm, dus elke diode kan een nominale waarde van 2 ohm hebben.

Het wattage samen moet geschikt zijn voor het verwerken van de volledige 20 ampère, daarom geeft 20 delen door 4 5, wat betekent dat elke weerstand elk 5 watt moet hebben.

Gebruik van weerstanden in serie met diodes om thermische overstroom te voorkomen