全波桥式整流器无负载时二极管烧断

电器工程 二极管 电解电容 桥式整流器
2022-01-23 21:16:27

我已经为仅由全波桥式整流器(由单独的 3A SMD 二极管组成)和大容量电容组成的电源构建了我认为是简单的第一级。

我通过变压器供电的那一刻,我的二极管就烧毁了。我已经检查过我没有安装任何二极管。变压器可以输出最大 4.81A,但我在没有负载的情况下为电路供电。我不打算在我的最终解决方案中超过 3A 限制。在此处输入图像描述

电路的基本原理图如下。 在此处输入图像描述

到底是什么问题?这是由电容器的初始充电引起的吗?我检查过电路板在正极和接地轨之间也没有短路。

更新
两个具有相同结果的电路:
电路 1 - 总电容:6580µF(由 14 470µF 电解通孔电容器并联组成)
电路 2 - 总电容:2820µF(由 6 470µF 电解通孔电容器并联组成)
8 个二极管最多两个全波桥式整流器是 B340LA SMD 3A 二极管(http://www.farnell.com/datasheets/639175.pdf
以上所有都由一个环形变压器供电,每个环形变压器有两个 18V/80VA 的次级绕组。在每种情况下测试单个次级绕组,结果相同(从二极管中冒出火,然后短路失败)。

3个回答

是的,浪涌正在杀死你,这是一个没有任何浪涌限制的大容量电容。假设走线电阻为 100mOhm,并且您的 6 或 14 个并联电解电容器的阻抗约为 0 欧姆,则启动时的瞬时电流为 160A。这是一个很好的网站,可以查看这个。 必须计算

大多数大型电容组都有巨大的二极管和电容器,旨在承受浪涌或某种形式的浪涌限制,无源或有源。一个廉价的无源解决方案是一个 NTC 电阻器,它们就是为了这个目的而出售的,这里有一些关于 digikey:这里您将它们与银行和输入电压串联,因为它们加热电阻下降。

更新:
如果您选择走这条路线,我还会补充一点,请注意 NTC 的额定最大容性负载和近似稳态电流。负载通常适用于 120 和 240V,但可以轻松调整到 ~16VAC。由于重要的属性是功耗,所以差值是平方的。例如:
额定为 500uF@240VAC 的设备将处理 2000uF@120VAC 或 8000uF@60VAC。注意电压差是平方的。

另请注意:
此方法仅在设备没有连续快速上下电的情况下有效。NTC 必须有时间冷却到室温,否则当您重新打开电源时,电阻仍然很低,并且您的二极管可能会再次出现故障。通常他们需要不到一分钟的时间来冷却。话虽如此,即使在很热的情况下,它们仍然会提供一些保护,因为它们的电阻仍然比 PCB 走线大得多。

“变压器最大可以输出4.81A。”

你的问题就在那里。从长远来看,变压器的额定电流为 4.81 A,以满足 VA 规格。在短期内(比如十分之几秒),它可能会输出 10 倍。而且,由于您的电容如此之大,这正是它正在做的事情。

我从来没有遇到过二极管和浪涌电流的问题,但几年前我遇到了阴极标记在错误一侧的二极管问题。二极管爆炸时很难检测到。我用欧姆表检查了我所有的新二极管并发现了原因。在选择二极管并将它们安装在正确的方向后,一切都按设计工作。顺便说一句,有时印在你的 PCB 上的原理图会产生误导——你应该检查一下。或者,您可以用刀切断从变压器到整流器的其中一条线,并用电阻器(10 kOhms)桥接间隙——然后您可以测量整流器是否按预期工作而不会损坏二极管。