Optymalny schemat projektowania kombinacji diod i modułów mocy

1, Zasady projektowania
Zasada dopasowania: Przy wyborze diody konieczne jest upewnienie się, że jego właściwości elektryczne (takie jak napięcie rozkładu do tyłu, spadek napięcia do przodu, prąd maksymalny itp.) Dopasowuje charakterystykę wyjściową modułu zasilania. Na przykład dla modułów mocy napięcia wysokiego - należy wybrać diody o wyższym napięciu rozkładu odwrotnego; W przypadku modułów wyjściowych o wysokim prądu należy wziąć pod uwagę pojemność rozpraszania termicznego i maksymalną pojemność przenoszenia prądu diod.
Zasada niezawodności: jako kluczowe elementy urządzeń elektronicznych niezawodność diod i modułów mocy bezpośrednio wpływa na ogólną wydajność sprzętu. Dlatego w projektowaniu komponenty, które uległy ścisłej certyfikacji i mają wysoką niezawodność, powinny zostać ustalone priorytetowo, a projekt nadmiarowości należy rozważyć w celu poprawy tolerancji na uszkodzenia systemu.
Zasada wydajności: W połączeniu diod i modułów mocy należy zwrócić uwagę na poprawę wydajności całego systemu zasilania. Obejmuje to wybór modułów i diod mocy niskiej -, a także optymalizowanie topologii obwodów w celu zmniejszenia niepotrzebnych strat energii.
2, Topologia obwodu
Obwód rektyfikacyjny: W procesie przekształcania mocy prądu przemiennego na moc DC diody są używane jako komponenty rektyfikacyjne w połączeniu z modułami mocy. Typowe obwody rektyfikacyjne obejmują rektyfikację półpaliwa, rektyfikację pełnej fali i rektyfikację mostu. Wśród nich obwody prostowników mostu są szeroko stosowane w konstrukcji modułu zasilania ze względu na ich wysoką wydajność i małą tętnienie napięcia wyjściowego.
Obwód ochrony: Aby zapobiec uszkodzeniu modułu zasilania w nieprawidłowych sytuacjach (takich jak przepięcie, nadprąd, połączenie odwrotne itp.), Projektanci często dodają obwody ochrony diod do obwodu. Na przykład stosowanie diody Zenera do ochrony przepięcia, za pomocą diody szybkiego odzyskiwania do ochrony nadprądowej i za pomocą diody odcięcia odwrotnego odcięcia w celu ochrony odwrotnego połączenia.
Obwód ograniczający prąd: w niektórych scenariuszach aplikacji, aby ograniczyć prąd przechodzący przez moduł zasilania i zapobiec przeciążeniu, rezystor ograniczający lub diodę można połączyć szeregowo na terminalu wejściowym lub wyjściowym. Zwłaszcza, wykorzystując charakterystykę amperystyki Volt w diodach, można zaprojektować prosty obwód ograniczający prąd. Gdy prąd przekracza określoną wartość, dioda wchodzi do regionu nieliniowego, ograniczając dalszy wzrost prądu.
3, praktyczne przypadki aplikacji
Projektowanie zasilania kierowcy LED: W systemach oświetlenia LED moduł zasilania jest odpowiedzialny za przekształcenie zasilania zasilania w zasilanie DC wymagane przez diodę LED. W celu ochrony diody LED przed skutkami napięcia wstecznego i nadprądu, odwrotna dioda odcięcia i rezystor ograniczający prąd są często połączone szeregowo między modułem mocy a diodą LED. Ponadto, aby zmniejszyć tętnienie napięcia wyjściowego, w kombinacji można również użyć obwodu filtrowania LC i diody.
Projekt zasilania sprzętu komunikacyjnego: W sprzęcie komunikacyjnym moduł zasilania musi zapewnić stabilny i niski - zasilacz DC. W celu zmniejszenia wpływu wahań mocy na wydajność urządzeń komunikacyjnych, liniowy moduł regulowany zasilacz może być używany w połączeniu z diodami Schottky'ego, aby osiągnąć wydajne i niskie zasilanie hałasu. Jednocześnie, aby poradzić sobie z sytuacjami kryzysowymi, można zaprojektować obwód przełączania mocy zapasowej, aby osiągnąć bezproblemowe przełączanie za pomocą jednokierunkowej przewodności diod.
Projektowanie zasilania dla urządzeń do automatyzacji przemysłowej: W urządzeniach automatyzacji przemysłowej moduły zasilania muszą wytrzymać znaczne zmiany obciążenia i przejściowe uderzenia. Aby poprawić stabilność i niezawodność systemu, można przyjąć nadmiarowy projekt modułu mocy, a wymiana prądu obciążenia i przełączanie błędów można osiągnąć za pomocą diod lub MOSFET. Ponadto, w celu zmniejszenia zużycia energii systemowej, można również zastosować synchroniczną technologię rektyfikacji w celu poprawy wydajności rektyfikacji poprzez wykorzystanie uzupełniających się charakterystyk przewodzenia diod i MOSFET.
4, Strategia optymalizacji
Optymalizacja projektowania termicznego: W zastosowaniach o dużej mocy gęstość mocy problem rozpraszania ciepła diod i modułów mocy jest szczególnie widoczny. Dlatego w procesie projektowym należy zwrócić uwagę na pomiary rozpraszania ciepła, takie jak używanie radiatorów, wentylatorów lub chłodzenia cieczy, aby zapewnić, że temperatura robocza komponentów jest w bezpiecznym zakresie.
Optymalizacja kompatybilności elektromagnetycznej: W urządzeniach elektronicznych działania przełączające moduły i diody mogą generować zakłócenia elektromagnetyczne. W celu zmniejszenia wpływu zakłóceń elektromagnetycznych na wydajność sprzętu można podjąć, takie jak ochronę, filtrowanie i uziemienie w celu poprawy kompatybilności elektromagnetycznej systemu.
Inteligentne zarządzanie: Wraz z rozwojem technologii IoT coraz więcej urządzeń elektronicznych przyjmuje inteligentne systemy zarządzania energią. Dzięki integrowaniu inteligentnych czujników, mikrokontrolerów i modułów komunikacyjnych można osiągnąć realne - monitorowanie i kontrolę modułów mocy i diod, poprawia elastyczność i niezawodność systemu.
https://www.trrsemicon.com/diode/gs1000fl ((3} }diode.html