Diodă pentru alimentare

Există multe aplicații în care o diodă trebuie conectată la ieșirea sursei de alimentare într-un anumit aranjament pentru o funcționare fiabilă. Iată câteva exemple tipice.

Sursele de alimentare sunt conectate în serie atunci când avem nevoie de o tensiune de ieșire mai mare decât o singură sursă de alimentare poate furniza la ieșirea sa. De exemplu, o tensiune de 48V poate fi generată prin conectarea a două surse de alimentare de 24V în serie. În astfel de cazuri, o diodă polarizată în direcția de închidere trebuie conectată la ieșirea surselor de alimentare, așa cum se arată în Figura 1.

1. Utilizarea diodelor în surse de alimentare conectate în serie

Acest lucru este necesar, deoarece în cazul unui scurtcircuit de ieșire, cele două surse de alimentare se vor confrunta reciproc cu polaritate inversă, ducând la defecțiuni ale sursei de alimentare. În cazul unui scurtcircuit de ieșire, curentul curge prin diode și protecția la supracurent protejează sursele de alimentare.

Diodele trebuie să îndeplinească următoarele condiții:

să fie capabil să conducă continuu curentul maxim care apare
tensiunea lor de avarie trebuie să fie mai mare decât tensiunea de ieșire obținută prin conectarea în serie

Sursele de alimentare sunt conectate în paralel dacă doriți să măriți puterea de ieșire sau să implementați o sursă de alimentare redundantă. În acest din urmă caz, avem nevoie de diode așa cum se arată în Figura 2.

2. Surse de alimentare conectate redundant în paralel cu o diodă

Sursele de alimentare de comutare compară de obicei tensiunea între punctele lor de ieșire și tensiunea de referință folosind un amplificator operațional. Dacă tensiunea măsurată la ieșire este prea mare, circuitul de control scade ciclul de funcționare al semnalului PWM utilizat pentru a controla comutatorul, altfel îl mărește. Să presupunem că tensiunea de ieșire a primei surse de alimentare este de 24V și cea a celei de-a doua surse de alimentare este de 24,1V. Deoarece circuitul de control al primei surse de alimentare detectează că tensiunea de ieșire este prea mare, acesta va opri comutatorul. Dacă a doua sursă de alimentare eșuează, nu există tensiune la ieșirea primei surse de alimentare. Prin introducerea diodelor, putem împiedica sursele de alimentare să se „vadă”.

Diodele trebuie să îndeplinească următoarele condiții:

să fie capabil să conducă continuu curentul maxim care apare
tensiunea lor de avarie trebuie să fie mai mare decât tensiunea de ieșire a surselor de alimentare

1. Pentru surse de alimentare ieftine/încărcătoare de baterii, protecția la supratensiune de ieșire este asigurată de o singură diodă zener. O supratensiune la o ieșire duce la defectarea diodei zener interne, care poate provoca curentul să curgă de la baterie la sursa de alimentare.

3. Aplicarea bateriei cu diodă serială

Dioda serială previne curentul invers în acest caz. Dioda trebuie să îndeplinească următoarele condiții:

să fie capabil să conducă continuu curentul maxim care apare
tensiunea de rupere trebuie să fie mai mare decât tensiunea de ieșire a sursei de alimentare

2. În aplicațiile cu baterii, se întâmplă adesea ca bateria să fie conectată accidental cu susul în jos. Alimentarea cu energie nu funcționează din cauza tensiunii de polaritate inversă. Pentru a proteja sursa de alimentare/încărcătorul de baterii, o diodă trebuie conectată la ieșirea sa în direcția de închidere și o siguranță în serie cu ieșirea. Aceasta închide circuitul bateriei conectate la polaritatea inversă prin diodă și siguranță și dezgheță siguranța, protejând sursa de alimentare.

4. Protecția alimentării cu diodă și siguranță

Dioda trebuie să îndeplinească următoarele condiții:

tensiunea de avarie trebuie să fie mai mare decât tensiunea de ieșire a sursei de alimentare
să fie capabil să conducă un curent mai mare decât curentul siguranței siguranței

În funcție de faptul dacă un motor periat sau fără perii este alimentat de sursa de alimentare, o diodă trebuie conectată la sursa de alimentare de ieșire într-un mod diferit.

1. Pentru motoarele cu perii, atunci când sursa de alimentare este pierdută, motorul poate „întoarce” o tensiune inversă de polaritate la ieșirea sursei de alimentare, ceea ce poate duce la o defecțiune a sursei de alimentare. O diodă polarizată în direcția de închidere întrerupe această tensiune de polaritate inversă.

5. Alimentarea cu motor a periei cu sursa de alimentare

Dioda trebuie să îndeplinească următoarele condiții:

să fie capabil să conducă continuu curentul maxim care apare

tensiunea de rupere trebuie să fie mai mare decât tensiunea de ieșire a sursei de alimentare

2. Pentru motoarele fără perii, o creștere a tensiunii atunci când motorul se oprește este o problemă care poate provoca pornirea protecției la supratensiune a sursei de alimentare. Efectul vârfului de tensiune asupra sursei de alimentare poate fi eliminat cu o diodă conectată în serie cu o ieșire conform Fig. 5.

6. Sursa de alimentare a motorului fără perii

Dioda trebuie să îndeplinească următoarele condiții:

să fie capabil să conducă continuu cel mai mare curent care apare
tensiunea sa de rupere trebuie să fie mai mare decât vârful de tensiune determinat de la inductanța motorului