800Wの電源を修復しようとしています(これに関する以前の質問を参照してください)。私に思い浮かぶことの1つは、デザインに2つのショットキーダイオードパッケージ(TO-220内)が並列にあることです。私はいつもこれは悪い考えだと言われましたが、それらは同じヒートシンクに熱的に結合されているので、この例では問題がありますか?入力ブリッジ整流器にも同じことがわかりました。2つが並列に使用されています。
800Wの電源を修復しようとしています(これに関する以前の質問を参照してください)。私に思い浮かぶことの1つは、デザインに2つのショットキーダイオードパッケージ(TO-220内)が並列にあることです。私はいつもこれは悪い考えだと言われましたが、それらは同じヒートシンクに熱的に結合されているので、この例では問題がありますか?入力ブリッジ整流器にも同じことがわかりました。2つが並列に使用されています。
回答:
ダイオードを並列に配置することの問題は、ダイオードが加熱されると抵抗が減少することです。その結果、そのダイオードは最終的に他のダイオードよりも多くの電流を消費し、結果としてさらに過熱することになります。おそらくおわかりのように、このサイクルは熱暴走を引き起こし、十分な電流を流すとダイオードが最終的に燃焼します。
同じヒートシンクにそれらを結合するという事実は、この効果をいくらか減らすでしょうが、私はまだそれをお勧めしません。特に商用製品では、これを信頼できないほど多くの未知数が影響します。
現在、この電源の場合、ダイオードを可能な限り一致させ、ヒートシンクがそれらをほぼ同じ温度に保つのに時間を費やしている可能性が非常に高いかもしれません。
また、彼らは容量をはるかに超えてダイオードを実行しており、2番目のダイオードを並列に配置しているため、常に最大容量の近くでそれらを実行しているわけではありませんが、これはありそうにないことです。
1Ωや1/2Ωなどの低い値の抵抗を各ダイオードと直列に配置し、それらのアセンブリを並列に配置すると、抵抗は2つのダイオード間で負荷を均等に保つのに役立ちます。1つのダイオードが(熱暴走の場合のように)より多くの負荷電流を取り始めると、抵抗のIR降下により、そのダイオードの電圧が低下し、電流を押し下げる傾向があります。
抵抗器は、発生するI ^ 2 * R損失に応じて定格を設定する必要があり、これは通常、マルチワット定格を意味します。幸いなことに、この種の問題は通常、巻線抵抗器に関連するインダクタンスが悪いことではない電源でしか発生しません。通常、5Wで0.1オーム、0.25オームなどを見つけることは問題ではありません。
2W/(40A/4 diodes) = 0.2 Ohms
ますか?
炭化ケイ素(SiC)ダイオードは問題なく並列接続できます。
1つのダイオードが加熱すると抵抗が増加するため、他のダイオードがより多くの電流を消費します。電流均等化は、SIC半導体材料によって保証されています。熱暴走を心配する必要はありません。しかし、彼らはまだ高価です。
議論されていないことの1つは、平均電流のピークです。並列整流器には、DC側にコンデンサがあり、ピーク電圧に少し近く充電されます。したがって、整流器は、ピークAC電圧がコンデンサの電圧に1ダイオード降下を加えた値を超えた場合にのみ導通します。DC側の平均負荷が1アンペアの場合、整流器はピーク電流を数倍流します。
したがって、整流器は高いピーク電流を認識し、これらは、ダイオード接合の低い内部抵抗が並列整流器間の電流を等しくするように見えるようにします。私はこれがLEDで起こるのを見ました。
したがって、順方向電圧のマッチングダイオードに加えて(またはその代わりに)、ピーク電流での順方向電圧のマッチングが必要と思われます。
ここに、STからの重要なザラザラした.PDFがあります。私はそれを熟読した後、順方向の電圧差が40 mV未満であれば、並列ダイオードでもかまわないことを取り除きました。
プレーンでシンプルな2つの不整合ダイオードは、電流を等しく共有しません。無制限の電流の電圧源によって駆動されない限り、故障や暴走はありません。実用的なアプリがない学者に人気のあるシナリオ。実際には、電源には5アンペアの負荷があり、実際に不一致の場合、ほぼ5アンペアが一方を流れ、もう一方はほとんど流れません。
直列抵抗を使用してマッチングを改善できます。Rシリーズは、R = 0.6 / Imaxで計算されます。私が成功して使用した別の方法は、適切な定格のブリッジ整流器モジュールを見つけて、+端子( "アノード")を使用すると共にAC端子( "カソード")を短絡することです。後者の場合、両方のブリッジダイオードが同じダイ上にあり、同じ熱環境を共有しているため、ほとんどのアプリケーションでイコライジング抵抗を使用する必要はありません。要求の厳しいアプリケーションでは、各ACレッグと直列に挿入することにより、ブリッジ整流器ソリューションに等化抵抗を追加できます。最後に、ダイオードは元々非常に類似しているため、より小さなオーム値の直列抵抗器がブリッジ整流器モジュールソリューションで仕事をします。したがって、
クリスピー17
誰もが並列(または二重)ショットキーダイオードのリード線の固有抵抗の小さいながらもかなりの量を無視しているようです。1つのダイオードがその並列パートナーよりも多くの電流を「ホグ」し始めると、そのパッケージのリードの抵抗増加(正の温度係数(接合部とは異なります)nb)により、接合部に対する駆動電圧が自動的に減少します。2つ以上のダイオード間のこの継続的なシーソー動作[共有]アクションは、電流需要の量が当然過剰ではないという条件で、経時的に電流を平均化します。
また、ダイオードを並列接続するのは悪い考えだと思っていましたが、それについて考えているのかどうかはわかりません。ダイオード1の電流がダイオード2の電流よりも大きい場合、前者の順方向電圧降下(Vf)が増加します。つまり、より多くの電流がダイオード2の「より短い」経路を取ります。これは自動調整回路のように見えますバランスが保たれます。
条件は、Vf-If特性が同等である必要があることです。これは、同じバッチのダイオードの場合です。
編集
Vf-If特性が同じになるには、両方のデバイスの温度を同じにする必要があります。したがって、同じパッケージで熱的に結合する必要があります。