二極管是否適合串聯和并聯

我們你都知道，電阻可以用來串聯，也可以用來并聯。那么，二極管適合串聯和并聯嗎？二極管串聯二極管串聯時，需要注意靜態(tài)截止電壓和動態(tài)截止電壓的對稱分布。

在靜態(tài)時，由于串聯各元件的截止漏電流具有不同的制造偏差，導致具有最小漏電流的元件承受了最大的電壓，甚至達到擎住狀態(tài)。但只要元件具有足夠的擎住穩(wěn)定性，則無必要在線路中采用均壓電阻。只有當截止電壓大于1200V的元件串聯時，一般來說才有必要外加一個并聯電阻。

假設截止漏電流不隨電壓變化，同時忽略電阻的誤差，則對于n個具有給定截止電壓VR的二極管的串聯電路，我們可以得到一個簡化的計算電阻的公式：

以上Vm是串聯電路中電壓的最大值，△Ir是二極管漏電流的最大偏差，條件是運行溫度為最大值。我們可以做一個安全的假設：

上式中，Irm是由制造商所給定的。利用以上估計，電阻中的電流大約是二極管漏電流的六倍。

經驗表明，當流經電阻的電流約為最大截止電壓下二極管漏電流的三倍時，該電阻值便是足夠的。但即使在此條件下，電阻中仍會出現可觀的損耗。

原則上，動態(tài)的電壓分布不同于靜態(tài)的電壓分布。如果一個二極管pn結的載流子小時得比另外一個要快，那么它也就更早地承受電壓。

如果忽略電容的偏差，那么在n個給定截止電壓值Vr的二極管相串聯時，我們可以采用一個簡化的計算并聯電容的方法：

以上△QRR是二極管存儲電量的最大偏差。我們可以做一個充分安全的假設：

條件是所有的二極管均出自同一個制造批號。△QRR由半導體制造商所給出。除了續(xù)流二極管關斷時出現的存儲電量之外，在電容中存儲的電量也同樣需要由正在開通的IGBT來接替。根據上述設計公式，我們發(fā)現總的存儲電量值可能會達到單個二極管的存儲電量的兩倍。

一般來說，續(xù)流二極管的串聯電流并不多見，原因還在于存在下列附件的損耗源：

1、pn結的n重擴散電壓;

2、并聯電阻中的損耗；

3，需要由IGBT接替的附加存儲電量；

4、由RC電路而導致的元件的增加。

所以在高截止電壓的二極管可以被采用時，一般不采用串聯方案。

唯一的例外是當應用電路要求很短的開關時間和很低的存儲電量時，這兩點正好是地奈亞二極管所具備的。當然此時系統(tǒng)的通態(tài)損耗也會大大增加。

二極管并聯二極管并聯，并不需要附加的RC緩沖電路。重要的是在并聯時通態(tài)電壓的偏差應盡可能小。

判斷一個二極管是否適合并聯的重要參數是其通態(tài)電壓對溫度的依賴性。如果通態(tài)電壓隨溫度的增加而下降，則它具有負的溫度系數。對于損耗來說，這是一個優(yōu)點。

如果通態(tài)電壓隨溫度的增加而增加，則溫度系數為正。

在典型的并聯應用中，這是一個優(yōu)點，其原因在于，較熱的二極管將承受較低電流，從而導致系統(tǒng)的穩(wěn)定。因為二極管總是存在一定的制造偏差，所以在二極管并聯時，一個較大的負溫度系數（＞2mV/K）則有可能產生溫升失衡的危險。

并聯的二極管會產生熱耦合： 1.在多個芯片并聯的模塊中通過基片； 2.在多個模塊并聯于一塊散熱片時通過散熱器。

一般對于較弱的負溫度系數來說，這類熱偶合足以避免具有最低通態(tài)電壓的二極管走向溫度失衡。但對于負溫度系數值＞2mM/K的二極管，我們則建議降額使用，即總的額定電流應當小于各二極管額定電流的總和。 學習資料 技術交流群

原文標題：為何二極管不適合串聯？

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審核編輯：湯梓紅