在这篇文章中,我们系统地讨论了如何连接二极管并联得到升级的整体电流规格的装配。这需要特殊的电路安排,以确保设备之间的电流分布均匀。
每当电感为基础的负载涉及到直流电路,结合反电动势保护二极管或自由轮二极管成为必要的,以保护BJT或mosfet负责驱动它。
如何计算并行二极管
然而,并行计算和连接二极管从来不是一项容易的任务来实现。
我们都知道,就像电容器一样,电感器具有储存和转换电能的特性。
当电感器在其导线上受到一个电位差时,电能的存储就发生了,而当这个电位差被消除时,就会将存储的电能抛回或放电。
上述解释的“回打”存储的能量通过电感器或线圈被称为“反电动势”,因为“反电动势”的极性总是与应用的电位差相反,成为一个严重的威胁,用于控制或驱动电感器的设备。
用于反电动势保护的大电流二极管
威胁在于,由电感器造成的反向电压试图通过相关的功率设备,如具有反向极性的BJT,从而立即对设备造成损害。
一个简单的想法来解决这个问题是增加一个整流二极管直接穿过线圈或电感,在那里阴极连接线圈的正面,而阳极对负极。
这种横跨直流线圈的二极管排列也被称为自由轮或反激二极管。
现在,只要线圈上的电位被移除,产生的回电势就会迅速找到它的路径通过二极管,并被中和,而不是强行通过驱动装置。
这种现象的一个经典例子可能是在BJT驱动的继电器驱动阶段,你可能在许多不同的电路中遇到大量的这些。二极管通常可以看到连接在这样的继电器驱动阶段,这是为了保护BJT从致命的回emfs踢从继电器线圈每次它关闭的BJT。
反激式大电流二极管原理图
继电器是一个相对较小的加载(高电阻线圈),通常1安培额定n4007二极管变得足够多这样的应用程序,但是在这种情况下,负载比较大或线圈电阻很低,生成的回动势可以相当于应用目前的水平,意思是如果应用的电流在10安培的范围内,反向电动势也将在这个水平。
为了吸收如此巨大的震动反向电动势,二极管也必须具有强大的安培规格。
通常,在这种情况下,反电动势可能超过10或20安培,找到一个合适的单一二极管变得困难或过于昂贵。
解决这个问题的一个好方法是将许多较小的额定二极管并联,然而,由于二极管像bjt一样是半导体器件,当并联时不能很好地工作。
其原因是,每一个连接在并联串中的二极管都有一个稍微不同的ON开关水平,使得两个设备分别进行传导,最先打开ON开关的那个负责吸收最大的感应电流,这本身就使特定的二极管变得脆弱。
因此,为了解决上述问题,每个二极管必须添加一个串联电阻,根据给定的参数适当地计算自由轮应用。
并联二极管
将两个二极管正确并联的步骤可以按以下方式进行:
假设最大假定emf电流电感是20安培,我们更喜欢使用四个6安培二极管随心所欲的二极管在这个线圈,意味着每个二极管应该分享5安培电流,电阻也同样,这可能是与他们连接在系列。
利用欧姆定律,我们可以计算出这些电阻,使它们共同产生最小的安全电阻,但单独提供一个最佳的高电阻,迫使电流均等地分布在所有二极管上。
通常0.5欧姆的电阻对于保护功率器件是相当安全的,因此0.5 × 4变成2欧姆,所以每个二极管的额定电压为2欧姆。
瓦数必须一起为处理整个20安培额定,因此20除以4等于5,这意味着每个电阻必须被额定为5瓦。
使用电阻与二极管串联防止热失控
我们能用齐纳二极管来达到这个目的吗?如果是,请提出一个电路。
齐纳二极管在这里不推荐,因为整流二极管比齐纳二极管更强大,而且便宜。
亲爱的Swagatham
我需要超快二极管(UF4001到UF4007),用于继电器和直流电机作为反激二极管,以保护驱动晶体管不受反电动势。但我没有库存。
(我知道,可以使用1N4001到1N4007,但与UF4xxx系列相比,它们比较慢。)
我有很多BA159和FR107二极管。其中哪一个可以代替UF4xxx系列二极管?当处理反电势....时,他们比UF4xxx二极管更快和更安全吗?
提前谢谢。
亲爱的Anil, UF4xxx比其他两种选择要快得多,但是你的应用程序需要超过500纳秒的恢复时间吗,如果不需要,你可以轻松使用BA159或FR107