在这篇文章中,我们系统地讨论了如何将二极管并联起来,以提高整个组装的电流规格。这需要特殊的电路安排,以确保设备之间的电流分布均匀。
当电感负载涉及到直流电路时,为了保护驱动它的BJT或mosfet,必须使用反电动势保护二极管或自由流动二极管。
并联二极管如何计算
然而,并行计算和连接二极管从来不是一项容易实现的任务。
我们都知道,就像电容器一样,电感器也具有通过自身存储和恢复电能的特性。
当电感在其引线上受到电位差时,就发生了电能的储存,而当这个电位差被消除时,就发生了将所储存的电能退回或放电。
上述解释的“回踢”存储的能量通过感应器或线圈被称为“反电动势”,由于“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,以控制或驱动感应器的设备。
用于反电动势保护的高电流二极管
威胁在于,电感造成的反向电压试图通过相关的电源设备,如反向极性的BJT,造成设备的即时损坏。
一个简单的想法来解决这个问题是添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极,而阳极朝向负极。
这种跨直流线圈的二极管也称为自由旋回二极管或反激二极管。
现在,只要线圈上的电势被移除,产生的反电动势就会迅速通过二极管,并被中和,而不是强行通过驱动装置。
这一现象的一个典型例子可能是在BJT驱动的继电器驱动阶段,你可能已经在许多不同的电路中遇到了很多这样的情况。通常可以看到一个二极管连接在这样的继电器驱动级,这是为了保护BJT从继电器线圈每次被BJT关闭时踢出致命的反电磁脉冲。
反激高电流二极管原理图
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,反电动势也将在这个水平。
为了吸收如此巨大的震动来逆转电动势,二极管也必须与放大器规格健壮。
通常,在这种情况下,反电动势可能高于10或20安培,找到一个合适的单一二极管变得困难或太贵。
解决这一问题的一个好方法是将许多较小的额定二极管并联起来,然而,由于像bts一样的二极管是半导体器件,并联时效果不佳。
原因是,每一个连接在平行串中的二极管可能有一个略微不同的ON开关水平,使设备分别导电,第一个打开ON的二极管负责接收最大的感应电流,这本身就使特定的二极管脆弱。
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,并根据给定的参数适当地计算任意应用。
并联二极管
正确并联二极管的步骤可按下列方式进行:
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,我们可以计算电阻,使它们一起产生最小的安全电阻,但单独提供一个最佳的高电阻,迫使电流在所有二极管上平均共享路径。
一般来说,0.5欧姆的电阻对于保护电源设备来说是相当安全的,因此0.5 × 4变成了2欧姆,所以每个二极管的额定电压为2欧姆。
瓦数加在一起必须为处理整个20安培额定,因此20除以4等于5,这意味着每个电阻器的额定功率为5瓦。
阿尼尔•库马尔。K说
亲爱的Swagatham
我需要超快二极管(UF4001到UF4007)与继电器和直流电机作为反激二极管,以保护驱动器晶体管不受反电动势。但我没有存货。
(我知道,可以使用1N4001到1N4007,但它们与UF4xxx系列相比速度较慢。)
我有很多BA159和FR107二极管。其中哪一种可以代替UF4xxx系列二极管。当处理反EMF....时,他们是否比UF4xxx二极管更快和更安全?
提前谢谢。
Swagatam说
亲爱的Anil, UF4xxx比其他两种选择快得多,但是你的应用程序需要超过500纳秒的恢复时间,如果不是,那么你可以轻松使用BA159或FR107
SRIKANTH ALLAMSETTY说
我们能使用齐纳二极管来达到这个目的吗?如果是,请提出一个电路。
Swagatam说
齐纳二极管不推荐在这里,因为整流二极管更强大,而且比齐纳二极管便宜。