Навіщо з’єднують діоди послідовно?

Навіщо з’єднують діоди послідовно? Послідовне з’єднання діодів можна розглядати як один діод, у якого збільшується такий важливий параметр, як зворотна напруга діода Uобр. І збільшується він пропорційно кількості з’єднаних діодів.

Якщо кожен з діодів має максимальну зворотню напругу 100 В, то для всього з’єднання цей параметр зростає триразово і дорівнює 300 В. Постійний прямий струм при цьому не змінюється. Якщо кожен з діодів має струм в 500 мА, то отриманий в результаті діод буде мати прямий струм 0.5 А і максимальну зворотню напругу 300 В.

З’єднання діодів послідовно використовується досить часто. Наприклад, діоди з Uобр = 1000 В досить поширені і досить дешеві. Але якщо знадобиться більша напруга, то пошуки покажуть, що діоди на такі напруги досить дороги. Тобто виходить так, що вигідніше з’єднати кілька дешевих діодів послідовно, ніж ставити один дорогий.

Характеристики будь-яких, навіть однотипних діодів завжди будуть дещо відрізнятися. При послідовному з’єднанні діодів цей факт необхідно обов’язково враховувати. Кожен діод в обов’язковому порядку має якесь внутрішнє опір, яке дуже сильно відрізняється для провідного і непровідного стану. Наприклад, падіння напруги на внутрішньому опорі діода при його прямому зміщенні становить всього близько 0.3 В. Але при з’єднанні діодів послідовно важливу роль грає не пряме, а зворотне опір. При цьому зворотна напруга розподіляється по диодам нерівномірно. Воно буде максимально на тому діод, у якого виявиться максимальне зворотне опір. Це може привести до пробою діода з великою ймовірністю. Щоб уникнути такої аварійної ситуації проводять шунтування діодів. Кожен з послідовно з’єднаних діодів шунтируется своїм резистором. Резистори ставлять високоомні і малопотужні. Приклад такого з’єднання діодів показаний на рис. 2.

Як правило, такі резистори мають опір в районі 510 КОм. Це шунтування забезпечує вирівнювання напруги на з’єднаних діодів.

Посилання на основну публікацію