¿Los diodos en paralelo son una mala idea?

Estoy tratando de reparar una fuente de alimentación de 800W (vea mi pregunta anterior sobre esto). Una cosa que me sorprende es que el diseño tiene dos paquetes de diodos schottky (en TO-220) en paralelo. Siempre me dijeron que era una mala idea, pero dado que están térmicamente acoplados al mismo disipador térmico, ¿presenta algún problema en este caso? También he notado lo mismo para el rectificador de puente de entrada, dos se usan en paralelo.

El problema con poner diodos en paralelo es que a medida que se calientan, su resistencia disminuye. Como resultado, ese diodo termina tomando más corriente que el otro diodo, lo que hace que se caliente aún más. Como probablemente pueda ver, este ciclo provocará una fuga térmica que hará que el diodo finalmente se queme si le da suficiente corriente.

Ahora, el hecho de que los acople al mismo disipador térmico reducirá un poco este efecto, pero aún así no lo recomendaría. Hay demasiadas incógnitas que afectarán esto para no confiar nunca en él, especialmente en un producto comercial.

Ahora, para el caso de esta fuente de alimentación que está viendo, es muy posible que hayan pasado el tiempo necesario para que los diodos coincidan lo más cerca posible y permitan que el disipador térmico los mantenga a la misma temperatura.

También puede ser que estén ejecutando los diodos muy por debajo de su capacidad y pongan el segundo en paralelo para que no siempre estén funcionando cerca de su capacidad máxima, pero me parece poco probable.

Si coloca una resistencia de bajo valor, por ejemplo 1 ohmio o 1/2 ohmio, algo así, en serie con cada diodo, y luego en paralelo esos conjuntos, las resistencias ayudan a mantener la carga incluso entre los dos diodos. Si un diodo comienza a tomar más corriente de carga (como lo haría con la fuga térmica), la caída de IR en la resistencia reduce el voltaje de ese diodo, y tiende a empujar la corriente hacia abajo.

Las resistencias deben ser clasificadas para cualquier pérdida I ^ 2 * R en la que incurran, y esto generalmente significa clasificaciones de varios vatios. Afortunadamente, este tipo de cosas generalmente solo se encuentran en las fuentes de alimentación, donde la inductancia asociada con las resistencias enrolladas no es algo malo. En general, no es un problema encontrar 0.1 ohmios, 0.25 ohmios, etc., en 5W en adelante.

No es ideal, pero en la práctica generalmente puede salirse con la suya, especialmente si están acoplados térmicamente. Si no son el problema potencial es que el coeficiente de temperatura de silicio -ve podría hacer que un 'cerdo' sea más de la corriente, sin embargo, en la práctica, tenderán a calentarse a la misma velocidad, y la resistencia a la pendiente nunca es cero, por lo que aún obtendrá el uso compartido actual, incluso cuando uno está más caliente.

Los diodos de carburo de silicio (SiC) pueden ser paralelos sin problema.

A medida que un diodo se calienta, su resistencia aumenta, por lo que otros diodos absorben más corriente. La ecualización de corriente está garantizada por el material semiconductor SIC. No tiene que preocuparse por la fuga térmica. Sin embargo, siguen siendo caros.

Un par de comentarios:

1) Si lo que tiene es un paquete doble porque estaba en stock o se usó en otro lugar en su lista de materiales, etc., entonces definitivamente siga adelante y en paralelo. No hay nada que perder.

2) Algunos tipos menos comunes de diodos, como el carburo de silicio, aumentan el voltaje con la temperatura y, por lo tanto, pueden ser razonablemente bien paralelos.

Desde el mundo de la energía de conmutación, he visto diodos y puentes en paralelo como usted ha descrito. La esperanza es que con un disipador térmico combinado y una pequeña variación de parte a parte, los dispositivos compartirán la carga sin ningún tipo de equilibrio externo. No hay garantías, por supuesto, por lo que cada uno de los dispositivos tiene que ser calificado para manejar la corriente de carga completa, de lo contrario puede haber "problemas" (por decirlo suavemente) ...

Una cosa que no veo discutida es el pico a la corriente promedio. Los rectificadores paralelos tienen un condensador en el lado de CC que se carga algo cerca del voltaje pico. Por lo tanto, los rectificadores se conducen solo cuando el voltaje de CA máximo excede el voltaje del capacitor más una caída de 1 diodo. Si la carga promedio en el lado de CC es de 1 amp, entonces los rectificadores conducirán corrientes pico varias veces más.

Por lo tanto, los rectificadores ven corrientes de pico altas, y esto hace que la baja resistencia interna de las uniones de diodos parezca igualar la corriente entre los rectificadores en paralelo, tal como la sugerencia de otra persona de agregar resistencias externas para equilibrar la corriente. He visto que esto sucede con los LED.

Entonces me parece que, además de (o en lugar de) hacer coincidir los diodos para el voltaje directo, deben coincidir para el voltaje directo en su pico de corriente.

Aquí hay un .PDF de ST con el meollo de la cuestión. Después de leerlo, eliminé que si la diferencia de voltaje directo es inferior a 40 mV, está bien para diodos paralelos.

https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=http://www.st.com/resource/en/application_note/dm00098381.pdf

Claro y simple, dos diodos no coincidentes no comparten la corriente por igual. No hay fallas ni fugas a menos que sea accionado por una fuente de voltaje con corriente ilimitada. Un escenario popular entre los académicos sin aplicación práctica. En realidad, una fuente de alimentación puede tener una carga de 5 amperios y, si realmente no coincide, casi 5 amperios fluirán a través de uno y casi ninguno en el otro.

Puede usar resistencias en serie para mejorar la coincidencia. La serie R se calcularía por R = 0.6 / Imax. Otro método que he utilizado con éxito es encontrar un módulo de rectificador de puente con una clasificación adecuada y unir los terminales de CA ("cátodo") junto con el uso del terminal + ("ánodo"). En el último caso, no necesita usar resistencias de ecualización para la mayoría de las aplicaciones, ya que ambos diodos puente están en el mismo troquel y comparten el mismo entorno térmico. Para aplicaciones exigentes, aún puede agregar resistencias de ecualización a la solución del puente rectificador insertándolas en serie con cada pata de CA. Finalmente, las resistencias en serie de valor óhmico más pequeñas harán el trabajo con la solución del módulo rectificador de puente, ya que los diodos son muy similares para empezar. Por lo tanto,

Crujiente17

Todo el mundo parece estar descuidando la cantidad pequeña, pero aún significativa de la resistencia inherente de los diodos Schottky encuentran paralelo [o] dualled clientes potenciales . Si un diodo comienza a 'acaparar' más corriente que su compañero (s) en paralelo, entonces la mayor resistencia de los cables de su paquete [que tiene un coeficiente de temperatura positivo (a diferencia de las uniones) nb] disminuirá automáticamente el voltaje que conduce contra la unión [s] . Esta acción continua de serrado (compartido) entre los dos o más diodos promediará la corriente a lo largo del tiempo siempre que la cantidad de demanda actual no sea excesiva, por supuesto.

También pensé que los diodos en paralelo son una mala idea, pero pensar en ello no estoy seguro. Si la corriente en el diodo 1 es mayor que la del diodo 2, la caída de voltaje directo (Vf) del primero aumentará, lo que significa que más corriente tomará la ruta "más corta" del diodo 2. Esto parece un circuito de autorregulación que se mantiene equilibrado
La condición es que las características Vf-If deberían ser comparables, lo que debería ser el caso para los diodos del mismo lote.

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Para que las características Vf-If sean las mismas, ambos dispositivos deben tener la misma temperatura, por lo que deben estar térmicamente acoplados, mejor en el mismo paquete.