并联二极管的作用(二极管可以并联使用吗?为何屡烧二极管?)
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篇首语:别裁伪体亲风雅,转益多师是汝师。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了并联二极管的作用(二极管可以并联使用吗?为何屡烧二极管?)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
并联二极管的作用(二极管可以并联使用吗?为何屡烧二极管?)
下图中,D203是一个共阴极双二极管,也就是说,虽然图上画的是二个二极管,但是实物上,它只是一个3引脚的双二极管。
双二极管,因为它是一个整体,所以大家一般没有什么疑问。而很多新手朋友们的疑问在于,如下图中,这样二个独立的二极管,可以并联使用吗?压降不一样,会不会只导通其中一个?
为什么会有这样的疑问?主要基于二点:
1、二极管的压降是基本不变的。一般为0.1-0.8V之间。
2、二极管有无可避免的本体差异性!即,同一厂家、同一批次、同一型号的二个二极管,它的压降也是不一样的。
先让我们来回顾一下朋友们的疑问:假设D1的压降为0.6V,D2的压降为0.7V,这样当D1导通后,D1的二端为0.6V,因为D1、D2是并联的,所以D2的二端也为0.6V,这样D2就永远也不会导通,因为达不到开启电压值,即压降值!这样的话,D1、D2也不会分流,所以D1会劳累死,D2会闲得淡疼……
然而经常修板的朋友就知道,在中小开关电源的次极,经常可以见到采用2个独立二极管并联的方式来整流的。为什么要这么做呢?为了增大电流。比如负载要10A,而每个二极管只能流过8A,并联2个,这样最大可以给负载16A。
所谓事物存在,就必然有其存在的道理,所以,结论,当然是可以并联使用的!可是,到底为什么可以并联使用呢?另外一只二极管到底会不会导通呢?
上图,是二极管的伏安特性曲线图,横轴表示电压,坚轴表示电流。左边表示反向击穿状态,所以我们只看右边,即正常工作状态。
请重点关注我用红色框框标注的部分!
1、首先,在电压没有达到开启电压(也就是最小压降值)时,二极管是完全截止的,所以电流为0。
2、当达到开启电压时,二极管导通,这时候可以看到表示电流的竖向曲线开始向上,也就是红色框框内的竖向曲线。
3、我们假设由电源、单个二极管、负载,组成串联电路,如下图:
4、因为5V是稳定不变的,负载的阻值稳定不变,所以线路中的电流是不变的,也就是说,流过D1的电流不变,所以D1的压降也是不变的,假设为0.7V。
5、可是如果5V变为6V了呢?很明显,流过D1的电流会增大,从伏安特性曲线图上,我们可以看出来,电流的增大,会使得压降也增大,只不过是说,即使电流在很大范围内变化,压降也只是很小幅度的变化。
6、比如说5V变为6V,流过D1的电流增大,其压降可能从0.7变为0.71V;
7、如果5V变为12V,流过D1电流的明显增大,其压降可能从0.7V变为0.8V;
8、如果负载是个动态的,即负载的等效阻值是会变化的,那么,在输入电压为5V不变的情况下,如果负载在变化,也会引起线路中电流的变化。
9、当负载阻值变小时,流过D1的电流增大,其压降可能从0.7变为0.71V,甚至更大;
10、这就是我们说的:二极管的压降值是基本不变的。基本二个字,很重要。不是不变,而是变化幅度很小,所以说基本不变。
11、也就是说,输入电压或负载的变化,都会引起电流的变化,电流的变化,又会引起二极管压降的轻微变化。
12、物极必反,如果流过D1的电流实在是太大了,超出了其承受范围,那么D1也就一命呜呼了!
明白了二极管的伏安特性曲线,再来看下边这个图:
1、假设D1的压降为0.69V,D2的压降为0.71V。
2、压降低的先导通,所以先导通D1。D1导通后,就会有电流流过D1。
3、对于VIN而言,实际上它不可能是一成不变的。想象一下,为什么需要滤波电容?即使有滤波电容,可能滤成绝对稳定的一条直线吗?
4、对于负载而言,多数情况下,都是动态负载。比如风扇转速不一样时,电机的等效阻值不一样,向电源索取的电流便不一样;比如手机,玩游戏时,和锁屏时,其等效阻值也不一样,其向电池索取的电流便不一样。
假设负载要10A,而D1、D2最大只能流过8A,so:
1、如果这时候流往负载的电流很小,比如0.1A,因为电流很小,所以D1的压降依然很小,假设为0.691V,这时候D2不会导通。有什么关系呢?这么小的电流,对D1来说,完全是小菜一碟!
2、因为电压变化,或者负载变化的关系,或其它原因,使得流过D1的电流不断增大,因为电流增大,所以其压降也增大,假设成为了0.71V,这时候,也就达到了D2的开启电压,于是D2也就开始导通了。所以这时候,D1、D2是处于分流状态,假设此时负载电流为1A,那么可能D1分0.8A,D2为0.2A(兄弟,快来搭把手。。。)
3、电流继续增大,这时候D1、D2的压降都会变大,比如为0.73V,仍然处于分流状态,假设此时负载电流为5A,那么可能D1流过2.6A,D2流过2.4A
4、负载全力工作,索取10A电流,这时候可能D1流过5.1A,D2流过4.9A。
我想讲到这里,大家应该明白了,二极管并联是完全没有问题的。
可是有人可能要问:为什么烧了一个二极管后,我换上去,总是再烧呢?比如说D1烧了,我换了一个,上电烧D1,再换再烧?
我想应该有人在笑了:换上去的二极管,与原来并联的D2的压降值差别太大!
比如说,D1烧了,原来D1的压降值是0.69V的,而你换了一个0.1V压降(此处压降是指最小压降,即最小导通电压)的,会有什么现象呢?
因为D1的压降为0.1V左右,而通过上边的伏安特性曲线图分析,我们知道,流过二极管的电流的较大变化,只会引起其压降的轻微变化,所以当负载全力工作时,需要10A电流,即使这10A电流全部流过了D1,其压降自始至终也未达到0.71V,可能一直在0.5V以内呢,这样D2根本不会导通,因为没有D2分流,所以流过D1的电流一旦超过其最大允许电流值时,自然一下就烧掉了。这就是真正的:D1劳累死,D2闲得淡疼!!!
如果我只有0.1V压降的二极管,怎么办呢?
简单:把D2拆掉,D1、D2全部换为0.1V压降的二极管!!!
总结:
1、二极管可以并联使用,但为了保证其分流效果,其压降值应尽可能的相近,所以最好用同一厂家同一型号的管子!
2、为了保证稳定,代换时,也应尽可能用同一型号的管子,如果实在没有,要么,拆掉原来的,换2个新的同一型号的管子,要么通过万用表测量二极管数值,换数值接近的管子!
友情提醒:
1、压降为0.7V的二极管,一般为硅管,一般硅管耐电流小,但耐电压高,频率特性较差;
2、压降为0.1V的二极管,一般为锗管,一般锗管耐电流大,但耐电压低,频率特性较好。
3、所以耐压为0.1V和0.7V能否直接互换,还要视具体情况而定。本文为了方便大家理解,故意取值相差较大。
4、温度也会影响二极管,为了避免问题复杂化,在此未做关联解释!
理论有用吗?
有时候,很多所谓的奇怪故障,只是你的理论知识不够用而已!!!
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