Cách kết nối điốt song song

Trong bài đăng này, chúng tôi thảo luận một cách có hệ thống cách kết nối song song các điốt để nâng cấp các thông số kỹ thuật hiện tại tổng thể của lắp ráp. Điều này đòi hỏi sự sắp xếp mạch đặc biệt để đảm bảo phân phối dòng điện đồng đều giữa các thiết bị.

Bất cứ khi nào tải dựa trên cuộn cảm tham gia vào mạch DC, việc kết hợp một điốt bảo vệ EMF phía sau hoặc một điốt quay tự do trở nên bắt buộc để bảo vệ BJT hoặc mosfet chịu trách nhiệm điều khiển nó.

Cách tính toán Diode song song

Tuy nhiên việc tính toán và kết nối các điốt song song không bao giờ là một công việc dễ dàng thực hiện.

Chúng ta đều biết rằng cũng giống như tụ điện, cuộn cảm có đặc tính lưu trữ và hoàn nguyên năng lượng điện qua chính nó.

Việc tích trữ năng lượng điện diễn ra khi cuộn cảm chịu sự chênh lệch điện thế trên các dây dẫn của nó trong khi việc ném lại hoặc phóng điện năng lượng điện tích trữ xảy ra ngay khi sự chênh lệch tiềm năng này bị loại bỏ.

Việc 'đá lại' năng lượng được lưu trữ trên cuộn cảm hoặc cuộn dây được giải thích ở trên được gọi là 'EMF trở lại' và vì cực của 'back emfs' luôn đối nghịch với sự khác biệt tiềm năng được áp dụng trở thành mối đe dọa nghiêm trọng đối với thiết bị được sử dụng để điều khiển hoặc điều khiển cuộn cảm.

Điốt dòng điện cao để bảo vệ EMF trở lại

Mối đe dọa nằm ở chỗ điện áp ngược gây ra bởi cuộn cảm cố gắng đi qua thiết bị công suất liên quan, chẳng hạn như BJT có phân cực ngược gây ra thiệt hại ngay lập tức cho thiết bị.

Một ý tưởng đơn giản để giải quyết vấn đề này là thêm một điốt chỉnh lưu trực tiếp qua cuộn dây hoặc cuộn cảm, nơi cực âm kết nối với cực dương của cuộn dây trong khi cực dương hướng về cực âm.

Sự sắp xếp diode như vậy trên các cuộn dây DC còn được gọi là diode tự do hoặc diode quay ngược.

Giờ đây, bất cứ khi nào điện thế trên cuộn dây bị loại bỏ, emfs trở lại được tạo ra sẽ nhanh chóng tìm thấy đường đi của nó qua diode và được vô hiệu hóa thay vì buộc phải thông qua thiết bị điều khiển.

Một ví dụ cổ điển của hiện tượng này có thể được chứng kiến ​​trong giai đoạn trình điều khiển rơle điều khiển BJT, bạn có thể đã gặp rất nhiều hiện tượng này trong nhiều mạch khác nhau. Một diode thường có thể được nhìn thấy được kết nối qua các giai đoạn của trình điều khiển rơle như vậy, được thực hiện để bảo vệ BJT khỏi các emfs chết người quay lại từ cuộn dây rơle mỗi khi nó TẮT bởi BJT.

Sơ đồ điốt dòng điện cao Flyback

Một rơ le là một tải tương đối nhỏ (cuộn kháng cao), thông thường một diode 1N4007 định mức 1 amp trở nên quá đủ cho các ứng dụng như vậy, tuy nhiên trong trường hợp tải tương đối lớn hoặc điện trở cuộn dây rất thấp, thì emfs quay lại được tạo ra có thể tương đương với các mức dòng điện áp dụng, có nghĩa là nếu dòng điện áp dụng nằm trong khoảng 10 amp, thì emf ngược lại cũng sẽ ở quanh mức này.

Để hấp thụ những cú sốc lớn như vậy, ngược lại emf, diode cũng phải mạnh mẽ với thông số kỹ thuật amp của nó.

Thông thường, trong những trường hợp như vậy mà emf phía sau có thể trên 10 hoặc 20 ampe, việc tìm kiếm một diode đơn phù hợp trở nên khó khăn hoặc quá đắt.

Một cách tốt để khắc phục điều này là kết nối song song nhiều điốt định mức nhỏ hơn, tuy nhiên vì các điốt giống như BJT là thiết bị bán dẫn nên không hoạt động tốt khi kết nối song song.

Lý do là, mỗi diode được kết nối trong chuỗi song song có thể có mức độ BẬT công tắc hơi khác nhau làm cho các thiết bị dẫn điện riêng biệt và thiết bị chuyển mạch BẬT đầu tiên sẽ chịu trách nhiệm tiếp nhận phần lớn dòng điện cảm ứng, chính nó tạo ra điốt cụ thể dễ bị tổn thương.

Do đó, để giải quyết mối quan tâm trên, mỗi diode phải được thêm vào một điện trở nối tiếp, được tính toán thích hợp cho ứng dụng trang bị tự do theo các thông số đã cho.

Kết nối điốt song song

Quy trình kết nối các điốt song song một cách chính xác có thể được thực hiện theo cách sau:

Giả sử dòng điện tối đa giả định qua cuộn cảm là 20 ampe và chúng tôi muốn sử dụng bốn điốt 6 amp làm điốt tự do trên cuộn dây này, có nghĩa là mỗi điốt nên chia sẻ dòng điện khoảng 5 amp, điều này cũng áp dụng cho các điện trở, có thể được kết nối hàng loạt với chúng.

Sử dụng định luật Ohm, chúng ta có thể tính toán các điện trở sao cho chúng tạo ra điện trở an toàn tối thiểu cùng nhau nhưng chỉ cung cấp một điện trở cao tối ưu buộc dòng điện phải chia sẻ các đường dẫn như nhau trên tất cả các điốt.

Nói chung, điện trở 0,5 ohm sẽ khá an toàn để bảo vệ thiết bị nguồn, do đó 0,5 x 4 trở thành 2 ohm, vì vậy mỗi diode có thể được xếp hạng 2 ohms.

Công suất cùng nhau phải được đánh giá để xử lý toàn bộ 20 amps, do đó chia 20 cho 4 cho 5, có nghĩa là mỗi điện trở phải được đánh giá ở 5 watt.

Sử dụng điện trở trong loạt có điốt để ngăn nhiệt chạy trốn