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在电源电路中二极管的误用

<p>在电源电路中,通常会采用二极管实现整流,将交流的电源转变为直流电源。</p>

<p>如下图所示的桥式整流电路:</p>

<p><img alt="开关电源初级的桥式整流电路" data-entity-type="file" data-entity-uuid="9ff11903-3920-44ce-aec9-4ac2e5c34b49" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE1%EF%BC%9A%E5%BC%80%E5%85%B3%E7%94%B5%E6%BA%90%E5%88%9D%E7%BA%A7%E7%9A%84%E6%A1%A5%E5%BC%8F%E6%95%B4%E6%B5%81%E7%94%B5%E8%B7%AF.jpg" /></p>

<p><em>开关电源初级的桥式整流电路</em></p>

<p>比如在开关电源的初级,需要将交流电压整流成直流电压。</p>

<p>再比如下图的电源防反接电路:</p>

<p><img alt="简单的电源防反接电路" data-entity-type="file" data-entity-uuid="79ad7aea-9482-4e8a-b025-6f3e68567fef" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE2%EF%BC%9A%E7%AE%80%E5%8D%95%E7%9A%84%E7%94%B5%E6%BA%90%E9%98%B2%E5%8F%8D%E6%8E%A5%E7%94%B5%E8%B7%AF.jpg" /></p>

<p><em>简单的电源防反接电路</em></p>

<p>如上图,如果V2反接,D1将截止,没有电流流到负载,从而起来保护负载的作用。<br />
从规格书中,可以知道二极管有两个非常重要的性能指标:最大平均正向电流和最大功率;<br />
以IN4007的参数为例,</p>

<p><img alt="最大平均正向电流" data-entity-type="file" data-entity-uuid="699f64e0-4545-4f8d-b82a-c3f102f83739" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE3%EF%BC%9A%E6%9C%80%E5%A4%A7%E5%B9%B3%E5%9D%87%E6%AD%A3%E5%90%91%E7%94%B5%E6%B5%81.png" /></p>

<p><em>最大平均正向电流</em></p>

<p>在产品设计中,不少人碰到相同的问题,按照二极管的规格书,二极管的正向电流不能超过额定值。<br />
当实际工作电流超过额定值时,不少人错误的认为通过并联二极管可以增加流过的电流。<br />
比如一个二极管允许流过1A的电流,再并一个二极管,不就可以流过2A的电流了?<br />
如下图:</p>

<p><img alt="并联二极管扩流的错误接法" data-entity-type="file" data-entity-uuid="e7400844-b83b-4a5a-b066-fc19adaad8b5" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE4%EF%BC%9A%E5%B9%B6%E8%81%94%E4%BA%8C%E6%9E%81%E7%AE%A1%E6%89%A9%E6%B5%81%E7%9A%84%E9%94%99%E8%AF%AF%E6%8E%A5%E6%B3%95.jpg" /></p>

<p><em>并联二极管扩流的错误接法</em></p>

<p><strong>实际果真如此吗?</strong><br />
当施在二极管的导通电压超过导通电压时,二极管二级导通。<br />
而二极管的导通电压典型值为0.7V,并不指所有的二极管的导通电压都是固定的0.7V。<br />
所有二极管的导通电压都各不相同,都有差异,有些可能是0.65V,有些可能是0.75V。<br />
当两个二极管并联时,有可能一个导通,另一个不导通。<br />
也有可能两个都导通,但由于内阻不相同,两个二极管流经的电流并不相同。<br />
比如,总的负载电流是2A,一个二极管可能流过了1.9A,另一个二极管可能仅流过0.1A。</p>

<p><img alt="正向电压、电流与温度关系" data-entity-type="file" data-entity-uuid="46a311d6-f3f2-4f20-8a26-ab7a50487747" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE5%EF%BC%9A%E6%AD%A3%E5%90%91%E7%94%B5%E5%8E%8B%E3%80%81%E7%94%B5%E6%B5%81%E4%B8%8E%E6%B8%A9%E5%BA%A6%E5%85%B3%E7%B3%BB.jpg" /></p>

<p><em>正向电压、电流与温度关系</em></p>

<p>更为严重的是,从上图的正向电压、电流与温度的关系可知,温度越高,正向导通电压将越低。<br />
这样可能会出现这样的情况,假设D1的导通电压为0.5V,D2的导通电压为0.7V。<br />
当电路上电时,D1先导通,电流流过D1,使得D1散发出热量,从而温度升高。<br />
温度升高又使得导通电压进一步降低,更多电流流过D1,从而陷入了恶情循环。<br />
最终导致只有一个二极管导通,或者大大部分的电流流过其中一个二极管。<br />
并没有达到设想的扩流的作用。</p>

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