Последовательные диоды

RA>>>> Вообще-то обратные напряжения на диодах в таком включении RA>>>> выравнивают резисторами - ток через них должен раз в 10 RA>>>> превосходить макс. значение тока через эти обратно-включенные RA>>>> диоды. RA>> А если еще глубже порыться в воспоминаниях, то вспомнится, что у RA>> обычных диодов значение обратного тока от температуры (при Uобр RA>> const) увеличивается,

LB> Согласен.

RA>> а величина макс. обратного напряжения уменьшается. В- общем, потек RA>> ток, диоды греются, ток увеличивается, идет дым...

LB> Если каждый отдельный диод выдерживает U/n в используемом температурном LB> диапазоне, то почему диоды должны начать греться больше чем нужно? LB> Единственно, если предположить, что загиб ВАХ расположен значительно LB> дальше максимального напряжения ... Однако, при нагреве, обратное LB> напряжение, при том же токе, будет падать и все должно выравняться. Ты LB> объясни подробнее, как создается ситуация, при которой из диода идет LB> дым?

Нарисуй экв. схему узла, где ты хочешь ставить диоды. Ну и условия - токи, напряжения, скорости. Потом - насколько я помню, КЦ106Г держал вроде 10кВ, КЦ109А - 6кВ, КЦ201Е - 15кВ.

Nick, ты ещё здесь сидишь?

Вторник Май 03 2005 15:40, Nick Barvinchenko wrote to George Shepelev:

GS>> Параллельное - встречается при использовании сборок из пары GS>> силовых диодов. NB> В сильноточных схемах ...

Да. В слаботочных проще подобрать один диод с нужными параметрами.

NB> когда не найти подходящего по пpямому току диода

Или для унификации, когда рядом уже используется такая сборка. Бывают и другие варианты...

Георгий

Rifkat, ты ещё здесь сидишь?

Среда Май 04 2005 18:45, Rifkat Abdulin wrote to George Shepelev:

GS>>>> высоковольтных схем. Параллельное - встречается при GS>>>> использовании сборок из пары силовых диодов. ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ RA>>> Меня всегда интересовал вопрос о смысле такого параллельного RA>>> включения. GS>> Hичего сложного. Это позволяет увеличить допустимый ток.

RA> Это понятно. Я имел ввиду раздельные диоды.

А подчёркнутое ты видел?

RA> Спор я выиграл относительно них.

И что с того?

Георгий

Leha, ты ещё здесь сидишь?

Четверг Май 05 2005 10:31, Leha Bishletov wrote to George Shepelev:

LB>>> При достижении максимального напряжения, ток через диод начинает LB>>> резко расти, но это еще не пробой. GS>> Если диоды независимы - тот диод, через который потечёт больший GS>> ток будет греться сильнее, что приведёт к дальнейшему увеличению GS>> тока. LB> Диоды включены последовательно, так что ток у всех одинаковый.

Я говорил про параллельное включение. В этой ветке обсуждались оба варианта ;)

В случае последовательного включения высоковольтных диодов возникает проблема снижения допустимого обратного напряжения при разогреве. Обратное падение на одном из диодов может _резко_ уменьшится, что увеличит обратное напряжение на других диодах и может вызвать лавинный пробой. В силовой технике - скорее всего приводящий к необратимому тепловому пробою. Проблему, как здесь уже упоминалось, устраняют выравнивающими цепочками (резко увеличивает потери), или увеличением числа последовательно включённых диодов, чтобы даже при "нештатной" работе некоторых из них на остальных сохранялось допустимое напряжение (рост потерь в открытом состоянии), или использованием специальных лавинных диодов, у которых нормирована работа в режиме обратного пробоя.

Георгий

Привет, Rifkat! Вы писали to Leha Bishletov on Fri, 6 May 2005 05:57:36 +0000 (UTC):

RA>>> а величина макс. обратного напряжения уменьшается. В- общем, RA>>> потек ток, диоды греются, ток увеличивается, идет дым... LB>> Если каждый отдельный диод выдерживает U/n в используемом RA> температурном ... RA> Ты LB>> объясни подробнее, как создается ситуация, при которой из диода LB>> идет дым? RA> Нарисуй экв. схему узла, где ты хочешь ставить диоды. Ну и условия RA> - токи, напряжения, скорости.

Вообще-то не я эту тему открыл, ну да ладно, пусть будет такая схема: U - диод - диод - нагрузка(R) - 0 Напряжение 2кВ ампл., 50Гц. Каждый из диодов выдерживает по 1кВ. Как образуется дым?

With best regards, Leha Bishletov. E-mail: snipped-for-privacy@rol.ru

AG> изделие - потpебление до 160А. Два блока питания - каждый на свою половину AG> девайса. БП - 115В\400Гц в 5В\100А... Hа низкой стpоне в выпpямителе AG> паpаллельно восемь 2Д2997 в каждом плече, на высокой стоpоне по шесть AG> штук 2Д2998 (если мне память не изменяет). Это диоды Шоттки.

AG> В опытных БП гоpело все, что угодно, но не диоды. AG> Пpо климатические испытания даже говоpить не интеpесно.

RA>> выиграл - показав, что будет каюк обоим. Имеется ввиду обычные pn RA>> диоды без выравнивающий цепей.

AG> Диоды не той системы. Скажи, какие? Я тоже хочу ящик коньяку выспоpить =)

Д242-245 ;-) Потом В50.

Hello, Rifkat Abdulin! You wrote in conference fido7.ru.embedded to Dmitry Orlov on Fri, 6 May 2005 05:54:52

DO>>>> Распараллелить ток. На общем heatsink'е они это совершенно DO>>>> спокойно делают, даже не будучи диодами из одной сборки.

RA>>> Если взять очень большой радиатор и обеспечить отток тепла. RA>>> Чтобы не создались условия для возникновения "лавины"

RA>>>>> температуры, то, очень интересно, что будет ее повышении? RA>>>>> Hа

DO>>>> Ничего страшного не будет, немного упадет прямое падение и DO>>>> вырастет trr.

RA>>> Да - но при этом этот диод заберет еще больше тока, и еще RA>>> более подогреется...

DO>> Причем подогреются-то они все. И от того, что один буден DO>> брать немного бОльшую нагрузку, чем другой - ничего не DO>> произойдет, если диоды конечно взяты с запасом.

RA> Отсюда вывод - брать надо с хорошим запасом и не использовать RA> вблизи limited.

Естественно, но не твой вывод о том, что необходимы выравнивающие цепи.

DO>>>> Обычные быстрые кремниевые диоды без выравнивающих цепей. DO>>>> Жаль не со мной спорил...

RA>>> Жаль, не встретился с тобой лет 10 назад, когда работал в RA>>> лаборатории сильноточной электроники... Показал бы RA>>> результаты подобных экспериментов. Проходило только с RA>>> выравниванием последовательными резюками

DO>> Зачем мне твои результаты десятилетней давности, если рядом есть RA> работающие стоамперные установки с параллельно стоящими диодами. Причем DO>> не одна и не две, а сотни.

RA> Вот именно - каждый из них работает далеко от пределов.

Достаточно далеко.

RA> А спор я выиграл 10 лет назад, когда рядом с тобой еще не было RA> сотни диодов ;-)

Сотни установок. Параллельных диодов там по 2-3. То, что ты выиграл спор не говорит о том, что ты прав.

dima

Hello, Nick Barvinchenko! You wrote in conference fido7.ru.embedded to Dmitry Orlov on Thu, 05 May 2005 14:35:00

NB>>> напpимеp по мегаому каждый .. пpичём все одинаковые .....

DO>> Тогда уж выравнивающие емкости...

NB> Ёмкости не спасут ... надо именно pезюки пpичём ток чеpез них

Почему это не спасут? Почему нужны именно резисторы?

NB> должен быть на поpядок больше чем обpатный ток тех диодов ..

Почему именно на порядок?

NB> Из этого и pассчитываются ... мегам это конечно велина с NB> потолка .

Каким таким мегам?

PS зачем голословно повторять одни и те же высосанные из пальца слова? Зачем это делать в отношении людей, имеющих _реальный_ опыт применения подобных диодов?

dima

Thu May 05 2005 15:46, Nick Barvinchenko wrote to Alex Kouznetsov:

NB>>> по мегаому каждый .. пpичём все одинаковые .....

AK>> Что с них толку при крутых фронтах? Есть высоковольтные лавинные AK>> диоды, специально для последовательного включения.

NB> Пpи чём тут кpутые фpонты и лавины ? pезюки ставят чтобы выpовнять NB> обpатные напpяжения .

Резюки помогают если напряжение постоянное или медленно меняющееся переменное (50 Гц). А если это, например, выпрямитель в импульсном источнике, то они помогут как мертвому припарки. Поскольку емкость диодов уменьшается при увеличении обратного напряжения. Что означает, что при подаче импульсного обратного напряжения на один из диодов в цепочке (у которого емкость чуть меньше) придется основной удар, и резюки при этом не помогут. Придется кроме выравнивающих резюков ставить еще и выравнивающие кондеры, со всеми вытекающими...

NB> Есть конечно диоды с гаpантиpованным малым pазбpосом токов утечки ... но NB> всё pавно по обpатному напpяжению запас надо побольше сделать - 1-2 диода NB> добавить ...

Неужто ничего не знаешь про лавинные (avalanche) выпрямительные? Читай доку, например,

-- 1000V

-- 1A

-- 75ns

-- SOD-87

-- Ultra fast, soft recovery, controlled avalanche У них контролируемый пробой при напряжении порядка 1.2 от макc. обратного. Это позволяет им надежно работать в последовательном включении без выравнивающих резюков и кондеров.

Пока, Алексей

Nick, ты ещё здесь сидишь?

Четверг Май 05 2005 14:35, Nick Barvinchenko wrote to Dmitry Orlov:

NB>>> напpимеp по мегаому каждый .. пpичём все одинаковые ..... DO>> Тогда уж выравнивающие емкости... NB> Ёмкости не спасут ... надо именно pезюки пpичём ток чеpез них должен NB> быть на поpядок больше чем обpатный ток тех диодов .. Из этого и NB> pассчитываются ... мегам это конечно велина с потолка .

Удивительно, как можно рассуждать о схемотехнике, не зная параметров сигнала в схеме? Если запитка диодов идёт прямоугольным сигналом (ВЧ инвертор) - основную роль в перераспределении потенциалов будут играть паразитные ёмкости. Если речь идёт о переменном напряжении промышленной частоты (50/60 Гц) - основную роль будут играть паразитные утечки, которые можно выровнять резисторами. И уж тем более в силовой технике нельзя угадывать номиналы "с потолка"...

Георгий

Hi Leha!

At пятница, 06 мая 2005, 19:59 Leha Bishletov wrote to Rifkat Abdulin:

LB> Вообще-то не я эту тему открыл, ну да ладно, пусть будет такая схема: LB> U - диод - диод - нагрузка(R) - 0 LB> Hапряжение 2кВ ампл., 50Гц. Каждый из диодов выдерживает по 1кВ. Как LB> образуется дым?

Диоды не лавинные. От пpевышения напpяжения на некотоpых из них - из-за pазбpоса обpатных токов, pазбpоса емкостей (как P-N пеpехода, так и паpазиных монтажных), pазбpоса инеpционности по закpыванию - пpоисходит пpобой, котоpый в не лавинном диоде точечный и pазpушает стpуктуpу. От этого пpобивное напpяжение диода падает и ситуация ухудшается, вплоть до выхода из стpоя (ухода в КЗ) наиболее "слабых" диодов. После чего pежим уцелевших становится тяжелее, и так до гибели всего столба. Если диоды лавинные, т.е. пpобой пpоисходит не по повеpхности, а в глубинной части пеpехода, пpичем не в точке, а на относительно большой площади - диоды можно соединять последовательно в неогpаниченном количестве. Hо паpазитные монтажные емкости должны быть малыми. Hу и, конечно, частоты должны быть огpаничены, чтобы энеpгия пpобоя не пpивела к пеpегpеву.

Cheers, Aleksei [mailto: snipped-for-privacy@nm.ru]

Hi Nickita!

At пятница, 06 мая 2005, 21:49 Nickita A Startcev wrote to Leha Bishletov:

LB>> выравняться. Ты объясни подробнее, как создается ситуация, при которой LB>> из диода идет дым?

NAS> После (лавинного) пробоя напряжение на пробитом диоде чуть падает, на NAS> остальных растет.

Если диод лавинный и нет пpевышения сpедней мощности и энеpгии отдельного пpобоя, то напpяжение с pостом тока и нагpевом кpисталла pастет. Что способствует pавномеpному pаспеpеделению напpяжения по диодам. Пpоблему создают либо не лавинные диоды (у котоpых из-за того, что пpобой чpезвычайно локальный, очень мала допустимая энеpгия пpобоя, пpи пpевышении этой энеpгии пpоисходит дегpадация пеpехода в месте пpобоя, со вpеменем вплоть до КЗ) либо пpевышение мощности и/или энеpгии, пpиводящее к недопустимому пеpегpеву. А пpи недопустимом пеpегpеве значительно pастет обpатный ток P-N пеpехода.

NAS> Если диоды чуть разные и почти на пределе, то на однлм из них NAS> напряжжение может стать выше пробойного, после чего получится еще NAS> один пробитый диод.

Если лавинные и pежимы не пpевышены - ничего плохого не пpоисходит.

Cheers, Aleksei [mailto: snipped-for-privacy@nm.ru]

Привет, Aleksei! Вы писали to Leha Bishletov on Tue, 10 May 2005 14:30:30 +0400:

LB>> Вообще-то не я эту тему открыл, ну да ладно, пусть будет такая LB>> схема: U - диод - диод - нагрузка(R) - 0 Hапряжение 2кВ ампл., LB>> 50Гц. Каждый из диодов выдерживает по 1кВ. Как образуется дым? AP> Диоды не лавинные. От пpевышения напpяжения на некотоpых из них - AP> из-за pазбpоса обpатных токов, pазбpоса емкостей (как P-N пеpехода, AP> так и паpазиных монтажных), pазбpоса инеpционности по закpыванию - AP> пpоисходит пpобой, котоpый в не лавинном диоде точечный и pазpушает AP> стpуктуpу.

А если по медленнее этап между U больше максимального и до пробоя? Т.е. медленно увеличиваем напряжение, растет обратный ток и в какой-то момент наступает этот самый необратимый пробой. Можешь сказать как соотносятся ток перед пробоем и обычный обратный ток? Я таких характеристик не встречал.

With best regards, Leha Bishletov. E-mail: snipped-for-privacy@rol.ru

LB>>> объясни подробнее, как создается ситуация, при которой из диода LB>>> идет дым? RA>> Нарисуй экв. схему узла, где ты хочешь ставить диоды. Ну и условия RA>> - токи, напряжения, скорости.

LB> Вообще-то не я эту тему открыл, ну да ладно, пусть будет такая схема: LB> U - диод - диод - нагрузка(R) - 0 LB> Напряжение 2кВ ампл., 50Гц. Каждый из диодов выдерживает по 1кВ. Как LB> образуется дым?

А сопр. нагрузки - то есть важен ток через диоды. Ну и 50Гц - синус?.

RA>> Вот именно - каждый из них работает далеко от пределов.

DO> Достаточно далеко.

RA>> А спор я выиграл 10 лет назад, когда рядом с тобой еще не было RA>> сотни диодов ;-)

DO> Сотни установок. Параллельных диодов там по 2-3. То, что ты выиграл спор не говорит DO> о том, что ты прав.

Думаю - сойдемся на том, что просто параллелить в случае предельных режимов диоды некорректно?

Привет, Rifkat! Вы писали to Leha Bishletov on Wed, 11 May 2005 06:36:15 +0000 (UTC):

LB>> Вообще-то не я эту тему открыл, ну да ладно, пусть будет такая RA> схема: LB>> U - диод - диод - нагрузка(R) - 0 LB>> Напряжение 2кВ ампл., 50Гц. Каждый из диодов выдерживает по 1кВ. RA> Как LB>> образуется дым?

RA> А сопр. нагрузки - то есть важен ток через диоды.

Сопротивление достаточно большое, что бы в прямом направлении ток не превышал допустимого для диода.

RA> Ну и 50Гц - синус?.

Да.

With best regards, Leha Bishletov. E-mail: snipped-for-privacy@rol.ru

LB>>> Вообще-то не я эту тему открыл, ну да ладно, пусть будет такая RA>> схема: LB>>> U - диод - диод - нагрузка(R) - 0 LB>>> Напряжение 2кВ ампл., 50Гц. Каждый из диодов выдерживает по 1кВ. RA>> Как LB>>> образуется дым?

RA>> А сопр. нагрузки - то есть важен ток через диоды.

LB> Сопротивление достаточно большое, что бы в прямом направлении ток не LB> превышал допустимого для диода.

RA>> Ну и 50Гц - синус?.

LB> Да.

Тогда посчитай мощность рассеиваемую каждым из диодов, потом мощность одного диода (второй закороти)- проверь, что макс. ток не превысил границы. Оцени нагрев, температуру, оцени уменьшение Uобр. при этой температуре - считай, что на втором на эту же ступень напряжение возрастет, оцени, не выйдет ли оно за макс. допустимые величины. Это очень-очень приблизительно - но, вроде, не должны сдохнуть

Hello, Rifkat Abdulin! You wrote in conference fido7.ru.embedded to Dmitry Orlov on Wed, 11 May 2005 07:05:43

RA>>> Вот именно - каждый из них работает далеко от пределов.

DO>> Достаточно далеко.

RA>>> А спор я выиграл 10 лет назад, когда рядом с тобой еще не RA>>> было сотни диодов ;-)

DO>> Сотни установок. Параллельных диодов там по 2-3. То, что ты DO>> выиграл спор не говорит о том, что ты прав.

RA> Думаю - сойдемся на том, что просто параллелить в случае RA> предельных режимов диоды некорректно?

Некорректно допускать предельные режимы, а не параллелить.

dima

Привет, *Leha*!

/среда, 11 мая 2005/ *Leha Bishletov* писал(а) к *Aleksei Pogorily* по поводу *Re: Последовательные диоды:*

LB> А если по медленнее этап между U больше максимального и до пробоя? LB> Т.е. медленно увеличиваем напряжение, растет обратный ток и в какой-то LB> момент наступает этот самый необратимый пробой. Можешь сказать как LB> соотносятся ток перед пробоем и обычный обратный ток? Я таких LB> характеристик не встречал.

Э-ээ, беда в том, что эти токи "никак" не соотносятся. Формально обратный пробой диода (если тот успел нормально закрыться) всегда обратимый. При этом обычно растёт обратный ток и немного падает напряжение на диоде. Проблема в том, что если диод не лавинный (т.е. имеет такую конструкцию, что пробой в нём происходит по "большой зоне"), то пробой произойдёт где-то в одной точке, причём весь ток сконцентрируется в этой точке - что приведёт к локальному перегреву структуры и локальной же деградации. Т.е. в данном случае диод нельзя рассматривать как единое целое.