Czy diody równoległe to zły pomysł?

Próbuję naprawić zasilacz o mocy 800 W. (patrz moje poprzednie pytanie na ten temat). Jedną rzeczą, która mnie przytrafia, jest to, że projekt ma równolegle dwa zestawy diod Schottky'ego (w TO-220). Zawsze mi mówiono, że to zły pomysł, ale skoro są one termicznie połączone z tym samym radiatorem, czy stanowi to problem w tym przypadku? Zauważyłem również to samo dla prostownika wejściowego mostka, dwa są używane równolegle.

Problem z równoległym ustawieniem diod polega na tym, że podczas ich nagrzewania zmniejsza się ich rezystancja. W rezultacie dioda ta pobiera więcej prądu niż druga dioda, co powoduje jej dalsze nagrzewanie. Jak zapewne widać, ten cykl spowoduje ucieczkę termiczną, powodując, że dioda ostatecznie się zapali, jeśli poda się jej wystarczającą ilość prądu.

Teraz fakt, że połączysz je z tym samym radiatorem, zmniejszy ten efekt, ale nadal nie polecałbym tego. Jest zbyt wiele niewiadomych, które spowodują, że nigdy nie zaufasz, szczególnie w przypadku produktu komercyjnego.

Jeśli chodzi o ten zasilacz, na który patrzysz, może być tak, że spędzili czas, aby dopasować diody tak dokładnie, jak to możliwe, i pozwolić radiatorowi utrzymać je w przybliżeniu w tej samej temperaturze.

Może być również tak, że przepuszczają diody znacznie poniżej swojej wydajności i ustawiają drugą równolegle tak, że nie zawsze działają blisko maksymalnej pojemności, ale wydaje mi się to mało prawdopodobne.

Jeśli umieścisz rezystor o niskiej wartości, na przykład 1 om lub 1/2 om, coś podobnego, szeregowo z każdą diodą, a następnie równolegle te zespoły, rezystory pomogą utrzymać obciążenie nawet między dwiema diodami. Jeśli jedna dioda zacznie pobierać większy prąd obciążenia (tak jak w przypadku ucieczki termicznej), spadek IR na rezystorze obniża napięcie dla tej diody, dążąc do zepchnięcia prądu z powrotem w dół.

Rezystory muszą być oceniane na wszelkie straty I ^ 2 * R, jakie ponoszą, a to zwykle oznacza wartości znamionowe wielu watów. Na szczęście tego rodzaju zjawiska występują zwykle tylko w zasilaczach, gdzie indukcyjność związana z rezystorami drutowymi nie jest zła. Zasadniczo nie ma problemu ze znalezieniem 0,1 oma, 0,25 oma itp. Przy 5 W, przy podwyższeniu.

Nie jest to idealne rozwiązanie, ale w praktyce zwykle można go uniknąć, zwłaszcza jeśli są one sprzężone termicznie. Jeśli nie stanowią one potencjalnego problemu, to fakt, że współczynnik temperaturowy krzemu może zwiększyć „prąd” więcej prądu, jednak w praktyce będą one rozgrzewać się w tym samym tempie, a rezystancja nachylenia nigdy nie będzie równa zero, więc nadal będziesz otrzymywać bieżące udostępnianie, nawet jeśli jest cieplej.

Diody z węglika krzemu (SiC) można połączyć równolegle bez problemu.

Gdy jedna dioda nagrzewa się, jej rezystancja rośnie, więc inne diody pobierają większy prąd. Wyrównanie prądu jest gwarantowane przez materiał półprzewodnikowy SIC. Nie musisz martwić się o niekontrolowany wzrost temperatury. Są jednak nadal drogie.

Kilka komentarzy:

1) Jeśli masz podwójny pakiet, ponieważ był on w magazynie lub był używany w innym miejscu na BOM itp., To zdecydowanie śmiało i równolegle. Nie ma nic do stracenia.

2) Niektóre mniej popularne rodzaje diod, takie jak węglik krzemu, zwiększają napięcie wraz z temperaturą i dlatego mogą być w miarę dobrze równoległe.

Ze świata mocy przełączającej widziałem równoległe diody i mostki, jak opisałeś. Mamy nadzieję, że dzięki dopasowanemu radiatorowi i niewielkim wariantom części do części urządzenia będą dzielić obciążenie bez jakiegokolwiek zewnętrznego równoważenia. Oczywiście nie ma żadnych gwarancji, więc każde urządzenie musi zostać ocenione tak, aby mogło obsłużyć prąd pełnego obciążenia, w przeciwnym razie mogą wystąpić „problemy” (delikatnie mówiąc) ...

Jedną rzeczą, o której nie widzę dyskusji, jest prąd szczytowy do średniego. Prostowniki równoległe mają kondensator po stronie prądu stałego, który jest ładowany nieco bliżej napięcia szczytowego. Dlatego prostowniki przewodzą tylko wtedy, gdy szczytowe napięcie prądu przemiennego przekracza napięcie kondensatora plus 1 spadek diody. Jeśli średnie obciążenie po stronie prądu stałego wynosi powiedzmy 1 amper, wówczas prostowniki będą przewodzić prąd szczytowy kilka razy tyle.

Prostowniki widzą zatem wysokie prądy szczytowe, które sprawiają, że niski opór wewnętrzny połączeń diod wydaje się wyrównywać prąd między równoległymi prostownikami, podobnie jak sugestia kogoś innego, aby dodać rezystory zewnętrzne w celu zrównoważenia prądu. Widziałem, jak to się dzieje z diodami LED.

Wydaje mi się więc, że oprócz (lub zamiast) dopasowywania diod do napięcia przewodzenia, powinny one być dopasowane do napięcia przewodzenia przy maksymalnym prądzie.

Oto .PDF z ST z nitty gritty. Po sprawdzeniu go zabrałem, że jeśli różnica napięć w przód jest mniejsza niż 40 mV, diody równoległe są w porządku.

https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=http://www.st.com/resource/en/application_note/dm00098381.pdf

Proste i proste dwie niedopasowane diody nie dzielą prądu równomiernie. Nie ma awarii ani niekontrolowanej awarii, chyba że będzie zasilany przez źródło napięcia o nieograniczonym prądzie. Scenariusz popularny wśród naukowców bez praktycznej aplikacji. W rzeczywistości zasilacz może mieć obciążenie 5 amperów, a jeśli naprawdę będzie niedopasowane, prawie 5 amperów przepływa przez jeden, a prawie żaden w drugim.

Możesz użyć rezystorów szeregowych, aby poprawić dopasowanie. Szereg R obliczono by jako R = 0,6 / Imax. Inną metodą, którą z powodzeniem zastosowałem, jest znalezienie odpowiednio ocenianego modułu prostownika mostkowego i zwarcie razem zacisków prądu przemiennego („katody”) wraz z użyciem zacisku + („anody”). W tym drugim przypadku nie trzeba stosować rezystorów wyrównawczych do większości zastosowań, ponieważ obie diody mostkowe znajdują się na tej samej matrycy i mają to samo środowisko termiczne. W przypadku wymagających aplikacji nadal można dodawać rezystory wyrównawcze do mostka prostowniczego, wkładając je szeregowo do każdej nogi AC. Wreszcie, mniejsze rezystory szeregowe wartości omowych wykonają zadanie z rozwiązaniem modułu prostownika mostkowego, ponieważ diody na początku są bardzo podobne. Stąd,

Chrupiące 17

Każdy wydaje się być zaniedbując małe, ale nadal znaczną ilość wrodzonej odporności z równolegle [] lub dualled diody Schottky'ego przewodami . Jeśli jedna dioda zacznie „pobierać” więcej prądu niż jej równoległy partner (y), wówczas zwiększona rezystancja przewodów jej pakietu [o dodatnim współczynniku temperaturowym (w przeciwieństwie do skrzyżowań) nb] automatycznie obniży napięcie napędzające przeciw złączu [s] . Ta ciągła akcja cięcia [dzielonego] między dwiema lub więcej diodami uśrednia prąd w czasie, pod warunkiem, że wielkość bieżącego zapotrzebowania nie jest oczywiście nadmierna.

Pomyślałem również, że równoległe diody to zły pomysł, ale myśląc o tym, nie jestem pewien. Jeśli prąd na diodzie 1 jest większy niż prąd na diodzie 2, spadek napięcia w przód (Vf) tego pierwszego wzrośnie, co oznacza, że ​​większy prąd przejdzie „krótszą” drogę diody 2. To wygląda jak obwód samoregulujący która utrzymuje się w równowadze.
Warunkiem jest to, że charakterystyki Vf-If powinny być porównywalne, co powinno mieć miejsce w przypadku diod z tej samej partii.

edit
Aby parametry Vf-If były takie same, oba urządzenia powinny mieć tę samą temperaturę, więc powinny być połączone termicznie, najlepiej w tym samym opakowaniu.