병렬 다이오드는 나쁜 생각입니까?

800W 전원 공급 장치를 수리하려고합니다 (이전 질문 참조). 저를 얻는 한 가지는 디자인에 두 개의 쇼트 키 다이오드 패키지 (TO-220)가 병렬로 있다는 것입니다. 나는 항상 이것이 나쁜 생각이라고 들었지만, 동일한 방열판에 열적으로 결합되어 있기 때문에이 경우에 문제가 있습니까? 또한 입력 브리지 정류기에서도 동일하다는 것을 알았습니다. 두 개가 병렬로 사용됩니다.

다이오드를 병렬로 배치하는 문제는 가열 될 때 저항이 감소한다는 것입니다. 결과적으로, 그 다이오드는 다른 다이오드보다 더 많은 전류를 받아 결국 더 가열됩니다. 보시다시피이 사이클은 충분한 전류를 공급하면 열이 소진되어 다이오드가 결국 타 버릴 수 있습니다.

이제 동일한 히트 싱크에 연결하면이 효과가 다소 줄어들지 만 여전히 권장하지는 않습니다. 특히 상용 제품에서이를 신뢰하지 않기 위해 영향을 미치는 미지수가 너무 많습니다.

지금보고있는이 전원 공급 장치의 경우, 다이오드를 최대한 가깝게 맞추고 방열판이 거의 같은 온도를 유지할 수 있도록 시간을 소비했을 수 있습니다.

또한 다이오드가 용량보다 훨씬 낮게 작동하고 두 번째 다이오드가 병렬로 배치되어 항상 최대 용량 근처에서 작동하지는 않을 수도 있지만 가능성이 적습니다.

각 다이오드와 직렬로 연결된 낮은 값의 저항 (예 : 1 옴 또는 1/2 옴)을 넣은 다음 해당 어셈블리를 병렬로 연결하면 저항이 두 다이오드 사이에서도 부하를 유지하는 데 도움이됩니다. 하나의 다이오드가 더 많은 부하 전류를 받기 시작하면 (열 폭주와 마찬가지로) 저항의 IR 강하가 해당 다이오드의 전압을 낮추어 전류를 다시 내리는 경향이 있습니다.

저항은 발생하는 I ^ 2 * R 손실에 대해 정격을 지정해야하며 이는 일반적으로 다중 와트 정격을 의미합니다. 다행히 이런 종류의 일은 일반적으로 권선 저항기와 관련된 인덕턴스가 나쁜 것이 아닌 전원 공급 장치에서만 발생합니다. 일반적으로 5W에서 0.1ohm, 0.25ohm 등을 찾는 것은 문제가되지 않습니다.

이상적이지는 않지만 실제로는 특히 열적으로 결합 된 경우 일반적으로 멀리 갈 수 있습니다. 만약 그들이 잠재적 인 문제가 아니라면 실리콘의 -ve 온도 계수가 하나의 '호그'를 더 많은 전류로 만들 수 있지만 실제로는 같은 속도로 가열되는 경향이 있으며 경사 저항은 절대 0이 아닙니다. 당신은 여전히 ​​더워도 현재 공유를 얻을 수 있습니다.

SiC (실리콘 카바이드) 다이오드는 문제없이 병렬로 연결할 수 있습니다.

하나의 다이오드가 가열되면 저항이 증가하므로 다른 다이오드는 더 많은 전류를 소비합니다. 전류 평형화는 SIC 반도체 재료에 의해 보증됩니다. 열 폭주에 대해 걱정할 필요가 없습니다. 그러나 그들은 여전히 ​​비싸다.

몇 가지 의견 :

1) 재고가 있거나 BOM 등의 다른 곳에서 사용 되었기 때문에 이중 패키지 인 경우 분명히 진행하십시오. 풀어야 할 것이 없습니다.

2) 탄화 규소와 같은 덜 일반적인 유형의 다이오드는 온도에 따라 전압을 증가 시키므로 합리적으로 병렬화 될 수 있습니다.

스위칭 전력 세계에서 설명한 바와 같이 병렬 다이오드와 브리지를 보았습니다. 희망하는 히트 싱크와 부품 간 변동이 적 으면 어떠한 외부 밸런싱 없이도 부하를 공유 할 수 있기를 희망합니다. 물론 보장이 없으므로 각 장치는 전체 부하 전류를 처리하도록 등급을 매겨 야합니다. 그렇지 않으면 "문제"가있을 수 있습니다.

내가 논의하지 않은 것은 피크 대 평균 전류입니다. 병렬 정류기는 DC 측에 피크 전압에 다소 근접한 커패시터가 있습니다. 따라서 정류기는 피크 AC 전압이 커패시터의 전압 + 1 다이오드 강하를 초과하는 경우에만 작동합니다. DC 측의 평균 부하가 1A라면 정류기는 최대 몇 배의 피크 전류를 전도하게됩니다.

따라서 정류기는 높은 피크 전류를 볼 수 있으며, 이는 다이오드 정션의 낮은 내부 저항이 전류를 균형 잡기 위해 외부 저항을 추가하려는 다른 사람의 제안과 마찬가지로 병렬 정류기 사이의 전류를 동일하게 만드는 것으로 보입니다. 나는 이것이 LED에서 일어나는 것을 보았습니다.

따라서 순방향 전압을위한 정합 다이오드 이외에 (또는 대신) 정점 전압에서 순방향 전압을 일치시켜야하는 것으로 보입니다.

여기 ST의 .PDF가 있습니다. 내가 그것을 이해 한 후에 순방향 전압 차이가 40mV보다 작 으면 병렬 다이오드에 문제가 없다는 것을 알았습니다.

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

평범하고 단순하며 두 개의 불일치 다이오드는 전류를 동일하게 공유하지 않습니다. 무제한 전류의 전압원에 의해 구동되지 않는 한 고장이나 폭주가 없습니다. 실용적인 앱이없는 학자에게 인기있는 시나리오. 실제로 전원 공급 장치에는 5Amp 부하가있을 수 있으며 실제로 일치하지 않는 경우 거의 5A가 흐르지 않습니다.

직렬 저항을 사용하여 정합을 향상시킬 수 있습니다. R 시리즈는 R = 0.6 / Imax로 계산됩니다. 내가 성공적으로 사용한 다른 방법은 적절한 정격 브리지 정류기 모듈을 찾고 + 단자 ( "양극")를 사용하여 AC 단자 ( "음극")를 함께 단락시키는 것입니다. 후자의 경우 두 브리지 다이오드가 모두 동일한 다이에 있고 동일한 열 환경을 공유하므로 대부분의 응용 분야에서 등화 저항을 사용할 필요가 없습니다. 까다로운 응용 분야의 경우에도 각 AC 레그와 직렬로 연결하여 브리지 정류기 솔루션에 등화 저항을 추가 할 수 있습니다. 마지막으로, 다이오드가 처음과 매우 유사하기 때문에 더 작은 저항 값 직렬 저항은 브리지 정류기 모듈 솔루션으로 작업을 수행합니다. 금후,

크리스피 17

모든 사람들은 병렬 또는 이중 쇼트 키 다이오드 리드 의 작지만 여전히 상당한 양의 고유 저항을 무시하는 것으로 보인다 . 하나의 다이오드가 병렬 파트너보다 더 많은 전류를 '호그'하기 시작하면 패키지 리드의 저항이 증가합니다 (정션과 달리 양의 온도 계수를 가짐 nb). . 두 개 이상의 다이오드 사이에서 지속적으로 관찰되는 [공유] 동작은 전류 요구량이 지나치게 많지 않으면 시간이 지남에 따라 전류를 평균화합니다.

또한 병렬 다이오드는 나쁜 생각이라고 생각했지만 그 생각은 확실하지 않습니다. 다이오드 1의 전류가 다이오드 2의 전류보다 클 경우 전자의 순방향 전압 강하 (Vf)가 증가하여 더 많은 전류가 다이오드 2의 "더 짧은"경로를 취하게됩니다. 이는 자동 조절 회로처럼 보입니다. 균형을 유지합니다.
조건은 Vf-If 특성이 비슷해야한다는 것인데, 이는 동일한 배치의 다이오드에 해당합니다.

편집
특성이 두 장치가 같은 온도를 가져야한다 동일 할 경우 VF-, 열적 결합되어야한다를 들어, 같은 패키지에서 최고.