当前位置:首页 > 公众号精选 > 电源系统设计
[导读]在串联时,需要注意静态截止电压和动态截止电压的对称分布。在静态时,由于串联各元件的截止漏电流具有不同的制造偏差,导致具有最小漏电流的元件承受了最大的电压,甚至达到擎住状态。但只要元件具有足够的擎住稳定性,则无必要在线路中采用均压电阻。只有当截止电压大于1200V的元件串联时,一般来说才有必要外加一个并联电阻。

▍串联


在串联时,需要注意静态截止电压和动态截止电压的对称分布。


在静态时,由于串联各元件的截止漏电流具有不同的制造偏差,导致具有最小漏电流的元件承受了最大的电压,甚至达到擎住状态。但只要元件具有足够的擎住稳定性,则无必要在线路中采用均压电阻。只有当截止电压大于1200V的元件串联时,一般来说才有必要外加一个并联电阻。

假设截止漏电流不随电压变化,同时忽略电阻的误差,则对于n个具有给定截止电压VR的二极管的串联电路,我们可以得到一个简化的计算电阻的公式:


以上Vm是串联电路中电压的最大值,△Ir是二极管漏电流的最大偏差,条件是运行温度为最大值。我们可以做一个安全的假设:


上式中,Irm是由制造商所给定的。利用以上估计,电阻中的电流大约是二极管漏电流的六倍。

经验表明,当流经电阻的电流约为最大截止电压下二极管漏电流的三倍时,该电阻值便是足够的。但即使在此条件下,电阻中仍会出现可观的损耗。

原则上,动态的电压分布不同于静态的电压分布。如果一个二极管pn结的载流子小时得比另外一个要快,那么它也就更早地承受电压。

如果忽略电容的偏差,那么在n个给定截止电压值Vr的二极管相串联时,我们可以采用一个简化的计算并联电容的方法:


以上△QRR是二极管存储电量的最大偏差。我们可以做一个充分安全的假设:


条件是所有的二极管均出自同一个制造批号。△QRR由半导体制造商所给出。除
了续流二极管关断时出现的存储电量之外,在电容中存储的电量也同样需要由正在开通的IGBT来接替。根据上述设计公式,我们发现总的存储电量值可能会达到单个二极管的存储电量的两倍。

一般来说,续流二极管的串联电流并不多见,原因还在于存在下列附件的损耗源:

1、pn结的n重扩散电压;
2、并联电阻中的损耗;
3、需要由IGBT接替的附加存储电量
4、由RC电路而导致的元件的增加。

所以在高截止电压的二极管可以被采用时,一般不采用串联方案。

唯一的例外是当应用电路要求很短的开关时间和很低的存储电量时,这两点正好是地奈亚二极管所具备的。当然此时系统的通态损耗也会大大增加。

▍并联


并联并不需要附加的RC缓冲电路。重要的是在并联时通态电压的偏差应尽可能小。

一个判断二极管是否适合并联的重要参数是其通态电压对温度的依赖性。如果通态电压随温度的增加而下降,则它具有负的温度系数。对于损耗来说,这是一个优点。

如果通态电压随温度的增加而增加,则温度系数为正。


在典型的并联应用中,这是一个优点,其原因在于,较热的二极管将承受较低电流,从而导致系统的稳定。因为二极管总是存在一定的制造偏差,所以在二极管并联时,一个较大的负温度系数(>2mV/K)则有可能产生温升失衡的危险。

并联的二极管会产生热耦合

1、在多个芯片并联的模块中通过基片;
2、在多个模块并联于一块散热片时通过散热器

一般对于较弱的负温度系数来说,这类热偶合足以避免具有最低通态电压的二极管走向温度失衡。但对于负温度系数值>2mM/K的二极管,我们则建议降额使用,即总的额定电流应当小于各二极管额定电流的总和。

-END-


整理文章为传播相关技术,版权归原作者所有 |

如有侵权,请联系删除 |


【1】PCB设计中避免出现电磁问题的6个技巧

【2】PCB叠层设计,就这么做!

【3】七大步骤教你确定PCB布局和布线!

【4】看呆!技术宅在家这么玩PCB!

【5】必看!什么是PCB回流?又该如何解决?



免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

电源系统设计

扫描二维码,关注更多精彩内容

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

电阻是电路中一种常用的电子元器件,它可以限制电子流的流动,从而改变电路中电流、电压和功率等参数。在电子设备和电路中,电阻承担着非常重要的作用,因此理解电阻的作用和工作原理非常重要。

关键字: 驱动电阻 电子流 电子元器件

在电子器件行业里,经常需要对发光二极管进行焊接,作业前需要对发光二极管的正负极进行判断,才能完成焊接工序,下面几种简便的方法可以分辨发光二极管的正负极。

关键字: 发光二极管 正负极 二极管

随着可再生能源的快速发展,光伏技术作为其中的重要一环,日益受到人们的关注。光伏板作为光伏系统的核心部件,其稳定性和可靠性直接关系到整个系统的运行效率和使用寿命。而在光伏板中,接线二极管作为防止电流反灌、消除电弧、防止过电...

关键字: 光伏板接线 二极管

二极管,这个在电子领域中看似微不足道的小元件,实则拥有巨大的作用。无论是在电路控制、能量转换,还是在信号处理和保护电路中,二极管都发挥着至关重要的作用。本文将深入探讨二极管在科技领域中的多种作用,并解析其背后的工作原理和...

关键字: 二极管 电路控制

为增进大家对二极管的认识,本文将对续流二极管、续流二极管的工作原理以及二极管在工业产品中的应用予以介绍。

关键字: 二极管 指数 续流二极管

通过本文,您将了解到二极管反接是否有电压以及二极管在电子电路中的应用。

关键字: 二极管 指数 稳压电路

为增进大家对二极管的了解,本文将对ESD二极管和TVS二极管之间的区别予以介绍。

关键字: ESD TVS 二极管 指数

二极管是用半导体材料(硅、硒、锗等)制成的一种电子器件 [1]。二极管有两个电极,正极,又叫阳极;负极,又叫阴极,给二极管两极间加上正向电压时,二极管导通, 加上反向电压时,二极管截止。

关键字: 二极管 电极 半导体材料

二极管泵浦固体激光器的优点在于泵浦效率高、体积小,同时泵浦器件寿命长,可靠性高。而且光束稳定性较好,能够输出高质量的激光光束,被广泛应用于激光加工、医疗等领域。

关键字: 二极管 泵浦激光器 光亮度

2024年4月16日 – 专注于引入新品的全球电子元器件和工业自动化产品授权代理商贸泽电子 (Mouser Electronics) 宣布其屡获殊荣的Empowering Innovation Together (共求创...

关键字: 机器视觉 电子元器件
关闭
关闭