Jak połączyć równolegle diody

W tym poście systematycznie omawiamy, jak łączyć diody równolegle, aby uzyskać aktualizację ogólnych aktualnych specyfikacji zespołu. Wymaga to specjalnego układu obwodów, aby zapewnić równomierny rozkład prądu między urządzeniami.

Ilekroć w obwodzie prądu stałego występuje obciążenie oparte na cewce indukcyjnej, włączenie tylnej diody zabezpieczającej przed EMF lub diody gaszącej staje się konieczne w celu ochrony BJT lub mosfetu odpowiedzialnego za jego napędzanie.

Jak obliczyć równoległą diodę

Jednak obliczanie i łączenie diod równolegle nigdy nie jest łatwym zadaniem.

Wszyscy wiemy, że podobnie jak cewki indukcyjne kondensatorów mają właściwość magazynowania i odwracania energii elektrycznej w sobie.

Przechowywanie energii elektrycznej ma miejsce, gdy cewka indukcyjna jest poddawana różnicy potencjałów na swoich przewodach, podczas gdy odrzucanie lub rozładowywanie zmagazynowanej energii elektrycznej ma miejsce w momencie usunięcia tej różnicy potencjałów.

Wyjaśnione powyżej `` odbijanie '' zmagazynowanej energii przez cewkę indukcyjną lub cewkę jest określane jako `` tylna EMF '', a ponieważ polaryzacja `` tylnych emf '' jest zawsze przeciwna do zastosowanej różnicy potencjałów, staje się poważnym zagrożeniem dla zastosowanego urządzenia do sterowania lub napędzania cewki indukcyjnej.

Diody wysokoprądowe do ochrony przed EMF

Zagrożenie polega na tym, że napięcie wsteczne wyrządzone przez cewkę próbuje przedostać się przez powiązane urządzenie zasilające, takie jak BJT z odwrotną polaryzacją, powodując natychmiastowe uszkodzenie urządzenia.

Prostym sposobem przeciwdziałania temu problemowi jest dodanie diody prostowniczej bezpośrednio na cewkę lub cewkę indukcyjną, gdzie katoda łączy się z dodatnią stroną cewki, a anoda w kierunku ujemnym.

Takie rozmieszczenie diod na cewkach prądu stałego jest również nazywane diodą wolnobieżną lub diodą flyback.

Teraz, gdy potencjał na cewce zostanie usunięty, generowane wsteczne emf szybko odnajdują swoją ścieżkę przez diodę i zostają zneutralizowane zamiast przepychania się przez urządzenie sterujące.

Klasyczny przykład tego zjawiska można zaobserwować w sterowanym przez BJT stopniu sterownika przekaźnika, można go było spotkać w wielu różnych obwodach. Zwykle można zobaczyć diodę podłączoną między stopniami sterowników przekaźnika, co ma na celu ochronę BJT przed śmiercionośnymi emfami wstecznymi wyrzucanymi z cewki przekaźnika za każdym razem, gdy jest wyłączany przez BJT.

Schemat diody wysokoprądowej Flyback

Przekaźnik będący stosunkowo małym obciążeniem (cewka o wysokiej rezystancji), zwykle dioda 1N4007 o wartości 1 A, staje się więcej niż wystarczająca do takich zastosowań, jednak w przypadkach, gdy obciążenie jest stosunkowo duże lub rezystancja cewki jest bardzo niska, generowane emfs wsteczne mogą być równoważne z zastosowanymi poziomami prądu, co oznacza, że ​​jeśli zastosowany prąd jest w zakresie 10 A, odwrotna siła emf również będzie wokół tego poziomu.

Aby pochłonąć tak potężne wstrząsy odwrotną emf, dioda również musi być solidna ze specyfikacjami wzmacniacza.

Zwykle w takich przypadkach, gdy tylna emf może przekraczać 10 lub 20 amperów, znalezienie odpowiedniej pojedynczej diody staje się trudne lub zbyt kosztowne.

Dobrym sposobem na przeciwdziałanie temu jest równoległe podłączenie wielu mniejszych diod znamionowych, jednak ponieważ diody, podobnie jak BJT, są urządzeniami półprzewodnikowymi, nie działają dobrze, gdy są połączone równolegle.

Powodem jest to, że każda dioda podłączona w równoległym łańcuchu mogłaby mieć nieco inne poziomy włączenia, przez co urządzenia przewodzą oddzielnie, a ten, który włącza się jako pierwszy, staje się odpowiedzialny za przejęcie największej ilości indukowanego prądu, co samo w sobie tworzy daną diodę. wrażliwy.

Dlatego w celu rozwiązania powyższego problemu do każdej diody należy dodać rezystor szeregowy, odpowiednio wyliczony dla aplikacji wolnobieżnej zgodnie z zadanymi parametrami.

Równoległe łączenie diod

Procedurę prawidłowego łączenia diod równolegle można przeprowadzić w następujący sposób:

Załóżmy, że maksymalny zakładany prąd emf na cewce wynosi 20 amperów, a my wolimy używać czterech 6-amperowych diod jako diod gaszących na tej cewce, co oznacza, że ​​każda dioda powinna dzielić około 5 amperów prądu, to samo dotyczy również rezystorów, co mogą być połączone z nimi szeregowo.

Korzystając z prawa Ohma, możemy obliczyć rezystory tak, aby generowały minimalny bezpieczny opór razem, ale pojedynczo zapewniają optymalną wysoką rezystancję, zmuszając prąd do równego dzielenia ścieżek między wszystkimi diodami.

Generalnie rezystancja 0,5 oma będzie całkiem bezpieczna dla zabezpieczenia urządzenia zasilającego, dlatego 0,5 x 4 staje się 2 omami, więc każda dioda może mieć 2 omy.

Łączna moc w watach musi być przystosowana do obsługi wszystkich 20 amperów, dlatego podzielenie 20 przez 4 daje 5, co oznacza, że ​​każdy rezystor musi mieć moc znamionową 5 watów każdy.

Używanie rezystorów szeregowo z diodami w celu zapobiegania ucieczce termicznej