So schalten Sie Dioden parallel

So schalten Sie Dioden parallel

In diesem Beitrag wird systematisch erläutert, wie Dioden parallel geschaltet werden, um die aktuellen Stromspezifikationen der Baugruppe zu aktualisieren. Dies erfordert eine spezielle Schaltungsanordnung, um eine gleichmäßige Stromverteilung zwischen den Geräten sicherzustellen.

Wenn eine Last auf Induktorbasis in einen Gleichstromkreis eingebunden ist, muss unbedingt eine Gegen-EMK-Schutzdiode oder eine Freilaufdiode eingebaut werden, um den BJT oder den Mosfet zu schützen, der für dessen Ansteuerung verantwortlich ist.



So berechnen Sie die parallele Diode

Das parallele Berechnen und Anschließen von Dioden ist jedoch nie einfach zu implementieren.



Wir alle wissen, dass Induktoren genau wie Kondensatoren die Eigenschaft haben, elektrische Energie in sich selbst zu speichern und umzuwandeln.

Die Speicherung der elektrischen Energie erfolgt, wenn der Induktor über seine Leitungen einer Potentialdifferenz ausgesetzt ist, während das Zurückwerfen oder Entladen der gespeicherten elektrischen Energie in dem Moment erfolgt, in dem diese Potentialdifferenz beseitigt wird.



Das oben erläuterte 'Zurückschlagen' der gespeicherten Energie über einen Induktor oder eine Spule wird als 'Gegen-EMK' bezeichnet, und da die Polarität der 'Gegen-EMK' immer der angelegten Potentialdifferenz entgegengesetzt ist, wird dies zu einer ernsthaften Bedrohung für das verwendete Gerät zum Steuern oder Ansteuern des Induktors.

Hochstromdioden für den Gegen-EMK-Schutz

Die Bedrohung besteht in der Tatsache, dass die vom Induktor verursachte Sperrspannung versucht, durch das zugehörige Leistungsgerät wie einen BJT mit umgekehrter Polarität zu gelangen, wodurch das Gerät sofort beschädigt wird.

Eine einfache Idee, um diesem Problem entgegenzuwirken, besteht darin, eine Gleichrichterdiode direkt über der Spule oder dem Induktor hinzuzufügen, wobei die Kathode mit der positiven Seite der Spule verbunden ist, während die Anode in Richtung der negativen Seite verläuft.



Eine solche Diodenanordnung über Gleichstromspulen wird auch als Freilauf oder Flyback-Diode bezeichnet.

Wenn nun das Potential über der Spule entfernt wird, findet das erzeugte Gegen-EMK schnell seinen Weg durch die Diode und wird neutralisiert, anstatt durch das Treibergerät zu drängen.

Ein klassisches Beispiel für dieses Phänomen kann in einer BJT-gesteuerten Relaistreiberphase beobachtet werden. Möglicherweise sind Sie in zahlreichen verschiedenen Schaltkreisen auf viele davon gestoßen. Normalerweise ist eine Diode zu sehen, die über solche Relaistreiberstufen angeschlossen ist. Dies dient dazu, den BJT bei jedem Ausschalten durch den BJT vor den tödlichen Gegen-EMK zu schützen, die von der Relaisspule getreten werden.

Flyback-Hochstromdiodenschema

Parallele Freilaufdioden konfigurieren

Ein Relais ist eine relativ kleine Last (hochohmige Spule), normalerweise wird eine 1N4007-Diode mit 1 Ampere für solche Anwendungen mehr als ausreichend. In Fällen, in denen die Last relativ groß oder der Spulenwiderstand sehr niedrig ist, können die erzeugten Gegen-EMKs äquivalent zu den angelegten Strompegeln sein, dh wenn der angelegte Strom im Bereich von 10 Ampere liegt, würde die Gegen-EMK ebenfalls um diesen Pegel liegen.

Um solch massive Stöße zu absorbieren, muss die umgekehrte Gegen-EMK Auch die Diode muss mit ihren Amp-Spezifikationen robust sein.

Normalerweise wird es in solchen Fällen, in denen die Gegen-EMK über 10 oder 20 Ampere liegen könnte, schwierig oder zu teuer, eine geeignete einzelne Diode zu finden.

Ein guter Weg, dem entgegenzuwirken, besteht darin, viele kleinere Dioden parallel zu schalten. Da Dioden jedoch genau wie BJTs Halbleiterbauelemente sind, funktionieren sie nicht gut, wenn sie parallel geschaltet werden.

Der Grund dafür ist, dass jede in der parallelen Kette angeschlossene Diode einen geringfügig unterschiedlichen Einschaltpegel haben kann, wodurch die Geräte separat leiten, und derjenige, der zuerst einschaltet, wird dafür verantwortlich, den größten Teil des induzierten Stroms aufzunehmen, der selbst die bestimmte Diode bildet anfällig.

Um das obige Problem zu lösen, muss daher jede Diode mit einem Vorwiderstand versehen werden, der für die Freilaufanwendung gemäß den angegebenen Parametern geeignet berechnet wird.

Dioden parallel schalten

Das Verfahren zum korrekten Parallelschalten von Dioden kann auf folgende Weise erfolgen:

Angenommen, der maximal angenommene EMK-Strom über der Induktivität beträgt 20 Ampere, und wir bevorzugen die Verwendung von vier 6-Ampere-Dioden als Freilaufdioden über dieser Spule. Dies impliziert, dass sich jede Diode einen Strom von etwa 5 Ampere teilen sollte. Gleiches gilt auch für die Widerstände kann mit ihnen in Reihe geschaltet werden.

Mit dem Ohmschen Gesetz können wir die Widerstände so berechnen, dass sie zusammen einen minimalen Sicherheitswiderstand erzeugen, aber einzeln einen optimalen hohen Widerstand bieten, der den Strom dazu zwingt, die Pfade gleichmäßig über alle Dioden zu teilen.

Im Allgemeinen ist ein Widerstand von 0,5 Ohm zum Schutz des Leistungsgeräts ziemlich sicher, daher werden 0,5 x 4 zu 2 Ohm, sodass jede Diode eine Nennleistung von 2 Ohm haben kann.

Die Leistung zusammen muss für die Handhabung der gesamten 20 Ampere ausgelegt sein, daher ergibt das Teilen von 20 durch 4 5, was bedeutet, dass jeder Widerstand mit jeweils 5 Watt bewertet werden muss.

Verwenden von Widerständen in Reihe mit Dioden, um ein thermisches Durchgehen zu verhindern

Diode parallel geschaltet richtig


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