Seri olarak bağlı diyotlar eşit ters gerilimi paylaşıyor mu?

Bir pahalı diyot yerine 500 V'luk bir kaynağa üç adet ucuz 200 V dereceli diyot yerleştirirsem, sistemin düzgün çalışması garanti edilir mi?

Endişem, diyotlardan ikisinin 150 V paylaştığı ve kalan 350 V'nin diğer diyotta göründüğü ve kutsal dumanı çıkardığı durum. Böyle bir şey olur mu?

şematik

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

diodes reverse-polarity

— hkBattousai
kaynak

Ben bunun işe yaradığını sanmıyorum, çünkü üst diyot, "çok kötü!" .

— KyranF

Bunu Zener diyotları ile yaptım ve ters arıza voltajında çalışıyor, bu yüzden belki işe yarayacak !?

— KyranF

@ChrisStratton - orijinal başlık doğruydu.

— Pete Becker

@PeteBecker - iyi bir nokta, clueless bir 3. taraf tarafından yapılmış gibi görünen başlık düzenlemesini geri döndürdü.

— Chris Stratton

Yanıtlar:

Hayır, voltaj eşit olarak dağılmaz.

Diyotlar için ters kaçak akım dikkatle kontrol edilen bir parametre değildir ve aynı üretim partisinden bile birimden birime önemli ölçüde değişebilir. Seri olarak yerleştirildiğinde, en düşük kaçak akıma sahip diyotlar, aralarında en yüksek gerilime sahip olacak ve bu da arızalanmasına neden olacak ve bu da kalan diyotlara aşırı voltaj uygulayarak başarısız olmalarına neden olacaktır.

Genel çözüm, her diyotla paralel olarak yüksek değerli bir direnç koymaktır. Dirençten geçen akım (diyotlar ters yönlü olduğunda) herhangi bir diyotun en kötü durumdaki kaçak akımı yaklaşık 10 × olacak şekilde direncin değerini seçin. Bu, diyotlar arasında görülen ters voltajın yaklaşık% 10'dan fazla değişmeyeceği anlamına gelir.

Bunun hala diyotların derecelendirmesinde bir miktar marja ihtiyaç duyduğunuz anlamına geldiğini unutmayın. Örneğin, 600V tepe ters voltajı için, üç değil dört 200 V diyot kullanmalısınız.

Oyuna giren başka bir fenomen daha var. Diyotlar, ileri sapmadan ters sapmaya giderken aynı hızda "kapanmaz". Yine, "en iyi" (en hızlı) diyotlar ilk önce başarısız olur. Bunun için çözüm ayrıca her diyotla paralel olarak yaklaşık 10 ila 100 nF arasında bir kapasitör yerleştirmektir. Bu, ters voltajın yükselme süresini (dV / dt) sınırlar ve tüm diyotların çok yükselmeden önce değişmesine izin verir.

— Dave Tweed
kaynak

bu yüzden her biri 2 eşlik eden bileşene (ayrıca yüksek V derecesi) sahip 4 diyota ihtiyaç duyacaktır, bu yüzden sonunda tek bir 400V-600V dereceli diyot kullanmak daha mı ucuzdur?

— KyranF

@KyranF: Evet. Bu teknikleri genellikle yalnızca mevcut herhangi bir tek diyotun kapasitesini aşan voltajlara ihtiyacınız olduğunda kullanırsınız.

— Dave Tweed

Çığ dereceli diyotları da kullanabilirsiniz. Tabii ki daha pahalıdırlar. Bu durumda muhtemelen buna değmez, ancak yirmi 1.6kV çığ dereceli diyotun tek bir 30kV diyottan daha ucuz olduğu çoklu kV uygulamalarında (Cockcroft – Walton jeneratörleri gibi) kullanılan bu tür çözümleri gördüm.

— ntoskrnl

Sınıfımda bu çözümü öğrettiğimden beri her zaman merak ettim. Dirençleri diyot boyunca paralel koyarsam, ters yönlü diyot olma amacını öldürmez mi? İstediğim gibi artık açık devre olmayacak gibi, biri bana bu paralel dirençlerin (bir miktar akım taşıyan) bir sorun olmadığı herhangi bir uygulama önerebilir mi?

— Derin

@DaveTweed tarafından bahsedilen çözüme ek olarak, Zener diyotlarını aşağıdaki gibi her diyotla paralel olarak kullanmayı düşünebilirsiniz:

Bu şema aşağıdaki gibi çalışır: eğer diyotlardan biri daha düşük kaçak akım nedeniyle yüksek olursa - Zener parçalanmaya başlar ve diğer diyotlar için daha zayıf akım verir (= en düşük kaçak akım). Alternatif olarak, Zener diyotlarının voltajın Zener diyot kırılma voltajından (diyotlarınızın kırılma voltajından daha düşük olması gerekir) daha yüksek olmasına izin vermeyeceği düşünebilirsiniz. Ama Zeners bir anahtar olarak çalışmıyor, bu yüzden ilk açıklamayı seviyorum :)

Bunu gerçekte hiç denemedim ama LTSpice'de iyi çalışıyor ve bunun başarısız olması için bir neden görmüyorum.

Bu çözüm paralel dirençlerden biraz daha iyi olacaktır çünkü Zeners diyotları çok daha az kaçak akım verecektir. Ama daha pahalı.

Bu çözümle ilgili tek bir sorun: muhtemelen 200 Volt'un üzerindeki voltajlar için Zener diyotlarını bulamayacaksınız - muhtemelen her bir diyot için seri halinde birkaç Zener diyotu kullanmanız gerekecek ve bu da büyük bir çözüme neden olabilir.

— Roman Matveev
kaynak

Etkiyi keşfeden Clarence Melvin Zener'in ardından "Zener" .

— Transistör

Bir çift kaçırdın! Sabit.

— Transistör