串并联电路


在二极管串联应用中,我们必须注意静态截止电压与动态截止电压的均衡分布情况。

关于上海衡丽的技术细节,当二极管处于静态时,由于串联元件的截止漏电流存在制造上的差异,会导致具有最小漏电流的元件承受过大的电压,有时甚至会达到擎住状态。如果元件具有稳定的擎住性能,那么在线路中添加均压电阻的必要性就不那么迫切了。

当二极管的截止电压超过1200V时,通常需要在电路中加入并联电阻以保持电压的均衡。

在理想情况下,假设截止漏电流不随电压变化,且忽略电阻的误差,对于n个具有特定截止电压VR的二极管串联电路,我们可以得到一个简化的电阻计算方法。

在上述公式中,Vm代表串联电路中的最大电压,△Ir是二极管漏电流的最大偏差,而这个最大值通常出现在最高运行温度下。我们可以做出一个合理的假设:Irm值是由制造商提供的。

根据经验,当流经电阻的电流大约为二极管在最大截止电压下的漏电流的三倍时,该电阻值被认为足够。但即使如此,电阻中仍然会有一定的功率损耗。

动态与静态的电压分布原则上是不同的。如果一个二极管的pn结中的载流子比另一个更快地减少,那么它会更早地承受电压。

若不考虑电容的误差,对于n个具有相同截止电压Vr的二极管串联时,我们可以采用一个简化的并联电容计算方法。

上述公式中的△QRR是二极管存储电量的最大偏差。在做出足够安全的假设前提下,我们可以得出结论:当所有二极管来自同一制造批次时,△QRR的值由半导造商给出。

通常情况下,续流二极管的串联电流并不常见。这主要是因为存在一些损耗源,如pn结的多重扩散电压、并联电阻中的损耗以及需要由IGBT接替的额外存储电量等。

在高截止电压的二极管可选用时,一般不采用串联方式。有一种特殊情况是,当应用电路要求极短的开关时间和极低的存储电量时,地奈亚二极管可以满足这些要求。但此时系统的通态损耗会相应增加。

对于二极管的并联应用,不需要额外的RC缓冲电路。关键在于并联时通态电压的偏差应尽可能小。

判断一个二极管是否适合并联的关键参数是其通态电压对温度的依赖性。如果通态电压随温度升高而下降,则该二极管具有负温度系数,这对损耗来说是一个优点。

相反,如果通态电压随温度升高而增加,则温度系数为正。在典型的并联应用中,这是一个优点,因为较热的二极管将承担较低的电流,有助于系统的稳定性。但由于制造上的差异,负温度系数较大的二极管可能存在温升不平衡的风险。

在并联的二极管中会出现热耦合现象:一种是在多个芯片并联模块中的基片传递;另一种是在多个模块并联于散热片时的散热器传递。