串联
在串联时,需要注意静态截止电压和动态截止电压的对称分布。
在静态时,由于串联各元件的截止漏电流具有不同的制造偏差,导致具有漏电流的元件承受了的电压,甚至达到擎住状态。但只要元件具有足够的擎住稳定性,则无必要在线路中采用均压电阻。只有当截止电压大于1200V的元件串联时,一般来说才有必要外加一个并联电阻。
假设截止漏电流不随电压变化,同时忽略电阻的误差,则对于n个具有给定截止电压VR的二极管的串联电路,我们可以得到一个简化的计算电阻的公式:
以上Vm是串联电路中电压的值,△Ir是二极管漏电流的偏差,条件是运行温度为值。我们可以做一个安全的假设:
上式中,Irm是由制造商所给定的。利用以上估计,电阻中的电流大约是二极管漏电流的六倍。
经验表明,当流经电阻的电流约为截止电压下二极管漏电流的三倍时,该电阻值便是足够的。但即使在此条件下,电阻中仍会出现可观的损耗。
原则上,动态的电压分布不同于静态的电压分布。如果一个二极管pn结的载流子小时得比另外一个要快,那么它也就更早地承受电压。
如果忽略电容的偏差,那么在n个给定截止电压值Vr的二极管相串联时,我们可以采用一个简化的计算并联电容的方法:
以上△QRR是二极管存储电量的偏差。我们可以做一个充分安全的假设:
条件是所有的二极管均出自同一个制造批号。△QRR由半导体制造商所给出。除了续流二极管关断时出现的存储电量之外,在电容中存储的电量也同样需要由正在开通的IGBT来接替。根据上述设计公式,我们发现总的存储电量值可能会达到单个二极管的存储电量的两倍。
一般来说,续流二极管的串联电流并不多见,原因还在于存在下列附件的损耗源:
1、pn结的n重扩散电压;
2、并联电阻中的损耗;
3,需要由IGBT接替的附加存储电量
4、由RC电路而导致的元件的增加。
所以在高截止电压的二极管可以被采用时,一般不采用串联方案。
的例外是当应用电路要求很短的开关时间和很低的存储电量时,这两点正好是地奈亚二极管所具备的。当然此时系统的通态损耗也会大大增加。
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