我们你都知道,电阻可以用来串联,也可以用来并联。那么,二极管适合串联和并联吗?
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。
判断一个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。
并联的二极管会产生热耦合:
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。
来源:玩转单片机