并联二极管是个坏主意吗?

电器工程 二极管 平行线
2022-01-03 06:09:06

我正在尝试修理一个 800W 电源(请参阅我之前的问题。)让我感动的一件事是该设计有两个并联的肖特基二极管封装(在 TO-220 中)。我总是被告知这是一个坏主意,但由于它们热耦合到同一个散热器,在这种情况下会出现问题吗?我也注意到输入桥式整流器也是如此,两个并联使用。

4个回答

如果您将一个低值电阻器(例如 1 欧姆或 1/2 欧姆)与每个二极管串联,然后将这些组件并联,则电阻器有助于保持负载均匀位于两个二极管之间。如果一个二极管开始吸收更多的负载电流(就像热失控一样),电阻器上的 IR 压降会降低该二极管的电压,从而将电流推低。

电阻器需要针对它们产生的任何 I^2*R 损耗进行额定,这通常意味着多瓦额定值。幸运的是,这类事情通常只在电源中遇到,其中与绕线电阻器相关的电感并不是一件坏事。在 5W 上找到 0.1 ohm、0.25 ohm 等通常不是问题。

将二极管并联的问题在于,当它们升温时,它们的电阻会降低。结果,该二极管最终比另一个二极管吸收更多的电流,从而导致它的温度更高。正如你可能看到的,如果你给它足够的电流,这个循环将导致热失控,导致二极管最终烧毁。

现在将它们耦合到同一个散热器的事实会减少这种影响,但我仍然不推荐它。有太多的未知因素会影响这一点,以至于永远不要相信它,尤其是在商业产品中。

现在对于您正在查看的此电源的情况,很可能是他们花时间使二极管尽可能匹配,并让散热器将它们保持在大约相同的温度。

也可能是他们运行的二极管远远低于其容量,并且他们将第二个并联,因此他们并不总是在接近最大容量时运行它们,但我发现这不太可能。

这并不理想,但实际上您通常可以摆脱它,特别是如果它们是热耦合的。如果它们不是潜在的问题,那么硅的 -ve 温度系数可能会使电流增加一个“猪”,但是在实践中它们倾向于以相同的速率加热,并且斜率电阻永远不会为零,所以即使一个更热,你仍然会得到电流共享。

碳化硅 (SiC) 二极管可以毫无问题地并联。

当一个二极管加热时,其电阻会增加,因此其他二极管会占用更多电流。电流均衡由 SIC 半导体材料保证。您不必担心热失控。然而,它们仍然很昂贵。