Sådan tilsluttes dioder parallelt

I dette indlæg diskuterer vi systematisk, hvordan man tilslutter dioder parallelt for at få opgraderet de samlede aktuelle specifikationer for enheden. Dette kræver specielt kredsløbsarrangement for at sikre ensartet strømfordeling mellem enhederne.

Hver gang en induktorbaseret belastning er involveret i et jævnstrømskredsløb, er det nødvendigt at inkorporere en EMF-beskyttelsesdiode eller en frithjulsdiode for at beskytte BJT eller mosfet, der er ansvarlig for at drive den.

Sådan beregnes parallel diode

At beregne og tilslutte dioder parallelt er dog aldrig en let opgave at implementere.

Vi ved alle, at ligesom kondensatorinduktorer har den egenskab, at de lagrer og vender elektrisk energi over sig selv.

Lagringen af ​​den elektriske energi finder sted, når induktoren udsættes for en potentiel forskel på tværs af dens ledninger, mens tilbagekastning eller afladning af den lagrede elektriske energi sker i det øjeblik, denne potentielle forskel fjernes.

Ovenstående forklarede 'spark tilbage' af den lagrede energi over en induktor eller en spole kaldes 'back EMF', og da polariteten af ​​'back emfs' altid er modsat den anvendte potentialforskel bliver en alvorlig trussel mod den anvendte enhed til styring eller kørsel af induktoren.

Højstrømsdioder til ryg EMF-beskyttelse

Truslen ligger i det faktum, at den omvendte spænding påført af induktoren forsøger at komme sig gennem den tilknyttede strømindretning, såsom en BJT med en omvendt polaritet, der forårsager øjeblikkelig skade på enheden.

En simpel idé til at imødegå dette problem er at tilføje en ensretterdiode direkte over spolen eller induktoren, hvor katoden forbinder med den positive side af spolen, mens anoden mod den negative.

Et sådant diodearrangement på tværs af jævnstrømsspoler kaldes også frihjul eller en flyback-diode.

Når potentialet på tværs af spolen fjernes, finder den genererede bagside hurtigt sin vej gennem dioden og bliver neutraliseret i stedet for at tvinge gennem driverenheden.

Et klassisk eksempel på dette fænomen kan være vidne til i et BJT-drevet relædriverfase, du er muligvis stødt på masser af disse i mange forskellige kredsløb. En diode kunne normalt ses forbundet på tværs af sådanne relædriverfaser, hvilket gøres for at beskytte BJT fra de dødelige bagspidser, der er sparket fra relæspolen, hver gang den slukkes af BJT.

Flyback-skema med høj strømdiode

Et relæ er en relativt lille belastning (høj modstandsspole), normalt en 1 amp nominel 1N4007 diode bliver mere end tilstrækkelig til sådanne applikationer, men i tilfælde, hvor belastningen er relativt stor, eller spolemodstanden er meget lav, kunne de genererede ryg emfs svarer til de anvendte strømniveauer, hvilket betyder, at hvis den anvendte strøm er i området 10 amp, ville den omvendte emk også være omkring dette niveau.

At absorbere sådanne massive rystelser den bageste emf, også dioden skal være robust med sine forstærkerspecifikationer.

Normalt bliver det vanskeligt eller for dyrt at finde en passende enkelt diode i sådanne tilfælde, hvor den bageste emf kunne være over 10 eller 20 ampere.

En god måde at imødegå dette på er at forbinde mange mindre klassificerede dioder parallelt, men da dioder ligesom BJT'er er halvlederanordninger, går det ikke godt, når de er forbundet parallelt.

Årsagen er, at hver diode, der er tilsluttet i den parallelle streng, kan have en lidt anden switch ON-niveauer, der får enhederne til at lede separat, og den, der tændes, bliver først ansvarlig for at tage den største del af den inducerede strøm, hvilket selv gør den bestemte diode sårbar.

Derfor skal hver diode tilføjes med en seriemodstand, beregnet passende til freewheel-applikationen i henhold til de givne parametre for at løse ovennævnte bekymring.

Tilslutning af dioder parallelt

Proceduren for korrekt tilslutning af dioder kan udføres på følgende måde:

Antag, at den maksimale antagne emf-strøm på tværs af induktoren er 20 ampere, og vi foretrækker at bruge fire 6 amp-dioder, da de frihjulede dioder på tværs af denne spole betyder, at hver diode skal dele omkring 5 amp-strøm, det samme gælder også modstandene, som kan være forbundet i serie med dem.

Ved hjælp af Ohms lov kan vi beregne modstandene således, at de genererer mindst mulig sikker modstand sammen, men enkeltvis tilbyder en optimal høj modstand, der tvinger strømmen til at dele stierne ens på tværs af alle dioderne.

Generelt vil en modstand på 0,5 ohm være ganske sikker til at beskytte strømforsyningen, derfor bliver 0,5 x 4 til 2 ohm, så hver diode kan være 2 ohm.

Effekten sammen skal vurderes til håndtering af hele 20 ampere, og derfor deler 20 med 4 5, hvilket betyder at hver modstand skal klassificeres til 5 watt hver.

Brug af modstande i serie med dioder til at forhindre termisk løb