Последовательное включение диодов
В практике радиолюбителей иногда возникает необходимость последовательного соединения диодов. Это, когда нет под рукой диодов на необходимое обратное напряжение, да и цена одного высоковольтного диода может быть выше, чем цена трех низковольтных.
При таком соединении напряжение распределяется между всеми диодами. Однако необходимо учитывать, что диоды имеют разные значения величин обратного тока, а также могут обладать нестабильностью обратного тока во времени. Известно, что обратные сопротивления диодов и тиристоров одного и того же типа и класса из-за разной степени нелинейности обратных ветвей вольтамперных характеристик могут значительно отличаться. Очевидно, что при последовательном включении большая часть приложенного напряжения будет падать на диоде с наименьшим обратным током, т.е. с наибольшим обратным сопротивлением. Вследствие этого обратные напряжения на отдельных из них, могут оказаться больше допустимых, что приведет вначале к про¬бою некоторых вентилей, а затем и всего плеча выпрямительной установки. И надо заметить, что лучший вентиль с наибольшим обратным сопротивлением оказывается в наихудших условиях и имеет самую высокую вероятность пробоя. Как показывает опыт эксплуатации, пробой происходит в течение долей секунды и необходимо принимать меры для устранения аварийного режима. Поэтому параллельно каждому из диодов включают уравнивающие резисторы (см. рис. 1)
Сопротивление уравнивающего резистора должно быть раз в десять меньше величины обратного сопротивления диода. Расчет сопротивлений шунтирующих резисторов в маломощных схемах производится по следующей упрощенной формуле: Rш = Uобр.max/10 Iобр.max. Где Uобр.max – максимальное напряжение, при котором будет работать диод, Iобр.max – максимальный обратный ток диода. Если все шунтирующие сопротивления выбрать одинаковыми по номиналу, то и обратные напряжения на всех диодах будут одинаковыми и не зависящими от разных обратных сопротивлений диодов.
4 комментария к “Последовательное включение диодов”
Здравствуйте!
Если так шунтировать диоды, то получится, что цепь будет пропускать обратный ток через резисторы. (Каково применение такого решения?)
Или как есть какие-то нюансы?
Пожалуйста разъясните мое недопонимание! Спасибо!
Здравствуй, Алексей. Для примера возьмем диод Д226, его Umax обр равно 400В, а обратный ток при Т=25 градусов, равен 0,00005А. Исходя из приведенной в статье формуле, можно видеть, что обратный ток действительно увеличится в десять раз, но он все равно невелик и = всего 0,0005А и будет без проблем скомпенсирован энергией, запасенной в конденсаторе фильтра, во время прохождения прямого тока, который на порядки больше обратного тока. Сопротивление резистора получим: R = 400/ 10 x 0,00005 = 800кОм! А применение — очевидно: создание высоковольтных выпрямителей на основе низковольтных диодов.
Если запас по напряжению и току очень приличный,тоже надо ставить выравнивающие резисторы?
Уточню,диоды 1N5408 на 1000в 5А,если их соединить последовательно будет на 2000в-5А а максимальное напряжение через них проходящее,это 1500в и ток 1,5А. В этом случае тоже нужны резисторы?
Привет, Дмитрий. Если при работе схемы исключены случайные перенапряжения, то можно и не ставить выравнивающие резисторы. С резисторами все диоды работают в примерно одинаковых режимах. Я резисторы всегда ставлю.