Параллельные диоды - это плохая идея?

Я пытаюсь отремонтировать блок питания на 800 Вт (см. Мой предыдущий вопрос по этому вопросу). Одна вещь, которая меня привлекает, - это то, что в конструкции есть два диодных блока Шоттки (в TO-220) параллельно. Мне всегда говорили, что это плохая идея, но поскольку они термически связаны с одним и тем же радиатором, представляет ли это проблему в этом случае? Я также заметил то же самое для входного мостового выпрямителя, два используются параллельно.

Проблема с параллельным размещением диодов заключается в том, что при нагреве их сопротивление уменьшается. В результате этот диод получает больше тока, чем другой диод, в результате чего он нагревается еще сильнее. Как вы, вероятно, видите, этот цикл приведет к тепловому истечению, в результате чего диод в конечном итоге сгорит, если вы дадите ему достаточно тока.

Теперь тот факт, что вы подключите их к одному радиатору, несколько уменьшит этот эффект, но я все равно не рекомендовал бы его. Существует слишком много неизвестных, которые будут влиять на это, чтобы никогда не доверять ему, особенно в коммерческом продукте.

Теперь для рассматриваемого вами источника питания вполне может оказаться, что они потратили время на согласование диодов настолько близко, насколько это возможно, и позволили радиатору поддерживать их примерно одинаковой температуры.

Может также случиться так, что они запускают диоды далеко под своей мощностью, и они помещают второй параллельно, чтобы они не всегда работали с максимальной мощностью, но я считаю это маловероятным.

Если вы установите резистор низкого значения, например, 1 Ом или 1/2 Ом, что-то вроде этого, последовательно с каждым диодом, а затем параллельно этим сборкам, резисторы помогают удерживать нагрузку даже между двумя диодами. Если один диод начинает потреблять больше тока нагрузки (как это было бы при тепловом истечении), падение напряжения на резисторе понижает напряжение для этого диода, что приводит к снижению тока.

Резисторы должны быть рассчитаны на любую потерю I ^ 2 * R, которую они несут, и это обычно означает номинальную мощность в ваттах. К счастью, такого рода вещи обычно встречаются только в источниках питания, где индуктивность, связанная с проволочными резисторами, не является плохой вещью. Обычно нет проблем найти 0,1 Ом, 0,25 Ом и т. Д. В 5 Вт и выше.

Это не идеально, но на практике вы обычно можете сойти с рук, особенно если они термически связаны. Если они не являются потенциальной проблемой, то, что кремниевый температурный коэффициент может сделать одного борова больше тока, однако на практике они будут нагреваться с одинаковой скоростью, и сопротивление наклона никогда не будет равным нулю, поэтому вы все равно получите текущий обмен, даже когда один жарче.

Диоды из карбида кремния (SiC) могут быть соединены параллельно без проблем.

Когда один диод нагревается, его сопротивление увеличивается, и другие диоды поглощают больше тока. Выравнивание тока обеспечивается полупроводниковым материалом SIC. Вам не нужно беспокоиться о тепловом убегании. Однако они все еще дороги.

Пара комментариев:

1) Если то, что у вас есть, представляет собой двойную упаковку, потому что она была в наличии или использовалась в другом месте вашей спецификации и т. Д., Тогда определенно продолжайте и параллельно. Нечего терять.

2) Некоторые менее распространенные типы диодов, такие как карбид кремния, увеличивают напряжение с температурой и поэтому могут быть достаточно хорошо параллельны.

Из мира коммутируемой мощности я видел параллельные диоды и мосты, как вы описали. Надежда состоит в том, что благодаря согласованному теплоотводу и небольшим частичным изменениям устройства будут распределять нагрузку без какой-либо внешней балансировки. Конечно, нет никаких гарантий, поэтому каждое устройство должно быть рассчитано на полный ток нагрузки, иначе могут быть «проблемы» (мягко говоря) ...

Одна вещь, которую я не вижу обсуждаемой, - это пик среднего значения тока. Параллельные выпрямители имеют конденсатор на стороне постоянного тока, который заряжается несколько близко к пиковому напряжению. Поэтому выпрямители работают только тогда, когда пиковое напряжение переменного тока превышает напряжение конденсатора плюс 1 падение диода. Если средняя нагрузка на стороне постоянного тока составляет, скажем, 1 А, то выпрямители будут проводить пиковые токи в несколько раз больше.

Таким образом, выпрямители видят высокие пиковые токи, и это заставляет низкое внутреннее сопротивление диодных переходов выравнивать ток между параллельными выпрямителями, так же как и предложение другого человека добавить внешние резисторы для балансировки тока. Я видел это со светодиодами.

Поэтому мне кажется, что помимо (или вместо) согласующих диодов для прямого напряжения, они должны быть согласованы для прямого напряжения при их пиковом токе.

Вот .PDF от ST с мельчайшим песком. После того, как я его изучил, я забрал, что если разность прямых напряжений меньше 40 мВ, то это нормально для параллельных диодов.

https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=http://www.st.com/resource/en/application_note/dm00098381.pdf

Простые и простые два несовпадающих диода не делят ток одинаково. Там нет сбоя или разряда, если не приводится в действие источником напряжения с неограниченным током. Сценарий популярен среди ученых без практического приложения. На самом деле источник питания может иметь нагрузку 5 А, а если он действительно не соответствует, почти 5 А будет течь через одно и почти ни одно из другого.

Вы можете использовать последовательные резисторы для улучшения согласования. R серия будет рассчитываться по R = 0,6 / Imax. Другой метод, который я успешно использовал, заключается в том, чтобы найти модуль мостового выпрямителя соответствующего номинала и закорачивать клеммы переменного тока («катод») вместе с использованием клеммы «+» («анод»). В последнем случае вам не нужно использовать выравнивающие резисторы для большинства применений, поскольку оба мостовых диода находятся на одном кристалле и имеют одинаковое тепловое воздействие. Для требовательных приложений вы все равно можете добавить выравнивающие резисторы в решение мостового выпрямителя, последовательно вставляя их в каждую ветвь переменного тока. Наконец, резисторы с меньшими омическими значениями серии будут выполнять работу с решением модуля мостового выпрямителя, поскольку диоды очень похожи с самого начала. Следовательно,

Crispy17

Все , кажется, пренебрегая малое , но все еще значительное количество присущего сопротивления параллельно [или dualled] диоды Шоттки приводит . Если один диод начинает «потреблять» больше тока, чем его параллельный партнер [ы], то повышенное сопротивление выводов его пакета [с положительным температурным коэффициентом (в отличие от переходов) nb] автоматически уменьшит напряжение, подаваемое на контакт [s] , Это постоянное «распиловочное» [общее] действие между двумя или более диодами будет усреднять ток с течением времени при условии, что величина текущего спроса, конечно, не будет чрезмерной.

Мне также казалось, что параллельные диоды - плохая идея, но думать об этом я не уверен. Если ток в диоде 1 больше, чем в диоде 2, прямое падение напряжения (Vf) первого будет увеличиваться, что означает, что больший ток пойдет по «более короткому» маршруту диода 2. Это похоже на схему саморегулирования который держит себя сбалансированным.
Условие состоит в том, что характеристики Vf-If должны быть сопоставимы, что должно быть в случае диодов из одной партии.

редактировать
Для Vf-Если характеристики , чтобы быть таким же , оба устройства должны иметь одинаковую температуру, поэтому должны быть термически связаны, лучше всего в одном пакете.