Kako dizajnirati zaštitne krugove diode kako biste poboljšali sigurnost kućanskih aparata?

1, jezgra funkcija zaštitnog kruga diode
Zaštita protiv obrnute veze
Povezivanje obrnute snage jedna je od uobičajenih vrsta grešaka u kućanskim aparatima, što može dovesti do kratkih spojeva kruga, sakupljanja komponenata, pa čak i požara. Diodni anti -obrnuti zaštitni krug koristi serije ili paralelne diode kako bi spriječio protok obrnutog struje koristeći njihovu jednosmjerna vodljivost. Na primjer, kada je dioda spojena u nizu na ulazu DC napajanja, a polaritet napajanja je točan, dioda provodi i krug normalno radi; Kad se napajanje preokrene, dioda se isključuje, formirajući otvoreni krug za zaštitu sljedećeg kruga.
Zaštita obrnute struje
U aplikacijama kao što su motorni pogon i LED rasvjeta, obrnuta struja može oštetiti osjetljive komponente. Paralelnim obrnutim zaštitnim diodama može se osigurati da struja teče samo u smjeru prema naprijed. Na primjer, u LED krugu paralelno je spojena dioda 1N4001. Kad obrnuti napon prelazi 50V, dioda se raspada i provodi, zaobilazeći obrnutu struju i štiteći LED od oštećenja.
stezaljka
Krug naponske stezaljke ograničava napon unutar sigurnog raspona kroz diode. Kad ulazni napon premaši naprijed napon diode, dioda provodi i preusmjerava višak napona. Na primjer, dioda regulatora napona spojena je paralelno na ulazu DC napajanja. Kad ulazni napon premaši napon razgradnje, dioda provodi, stežući napon na postavljenoj vrijednosti i štiteći naknadni krug od oštećenja od prenapona.
Suzbijanje napona
Prolazna prenapona (poput udara munje, operacije prekidača) može uzrokovati oštećenje komponenti kruga. TV -ove diode (prolazni napon) imaju karakteristike brzog odgovora i niskog napona stezanja, što može učinkovito apsorbirati prolaznu energiju. Na primjer, kada je dvosmjerna dioda TV -a paralelno spojena na ulazu AC napajanja, televizori brzo provode kada napon premaši napon propadanja, oslobađajući energiju prenapona na zemlju i zaštiti sljedeći krug.
2, tipični dizajn zaštite diode
Dioda serija protiv obrnute zaštite
Ovaj krug postiže anti -obrnutu zaštitu spajanjem diode u seriji na ulaznom terminalu napajanja. Prednosti su jednostavna struktura i niski troškovi, ali postoji pad napona od 0,7V, što može utjecati na učinkovitost niskih - naponskih krugova napajanja. Da bi se smanjila potrošnja energije, mogu se koristiti niskonaponski pad Schottkyja dioda.
Dioda paralelna anti -obrnuta zaštita
Anti obrnuta zaštita postiže se paralelnim diodama i osiguračima za samo -oporavak. Kad se napajanje preokrene, dioda provodi, stežući napon na 0,7V, stvarajući visoku struju koja uzrokuje da osigurač radi i isključuje krug. Ovaj krug može spriječiti napajanje u sljedećem krugu, ali potrebni su dodatni troškovi osigurača.
Ispravljajući most Vrsta anti -obrnute zaštite
Spajanje mosta ispravljača s krugom osigurava normalan rad bez obzira na polaritet napajanja. Nedostatak ovog kruga je taj što pad napona po diodi troši energiju, što je dvostruko veća od potrošnje energije u serijskom krugu.
TVS zaštitni krug diode
TV -ove diode široko se koriste za zaštitu od prenapona u DC napajanju, izmjeničnim napajanjima i signalnim linijama. Na primjer, u krugu USB sučelja, jednosmjerna dioda televizora koristi se za zaštitu VBUS -ove dalekovode, a između podataka D+i D- dodaje se dvosmjerna TV -ova dioda kako bi se spriječilo da elektrostatsko ispuštanje ošteti sučelje.
3, Parametri odabira i strategije primjene dioda
Parametri odabira ključa
Prilikom dizajniranja zaštitnih krugova diode treba razmotriti sljedeće parametre:
Ponavljajući vršni povratni napon (VRRM): maksimalni obrnuti napon koji dioda može izdržati.
Prosječna ispravljena struja (if)): prosječna struja kada dioda provodi u smjeru prema naprijed.
Nasljedni napon (VF): Pad napona kada dioda provodi u smjeru prema naprijed.
Vrijeme obrnutog oporavka (TRR): Vrijeme oporavka diode od provodljivosti do prekida.
Strategija primjene
Odaberite diode na temelju radnog napona i struje kruga: Provjerite da li VRRM i ako (AV) diode ispunjavaju zahtjeve kruga.
Optimizirajte izgled kruga: smanjite parazitsku induktivnost između dioda i drugih komponenti i poboljšati brzinu odgovora.
Razmislite o problemima raspršivanja topline: U primjeni visokih struja, diode mogu stvoriti toplinu, a potrebno je dizajnirati dovoljno prostora za raspršivanje topline ili hladnjaka.

https://www.trrsemicon.com/diode/smd ((22}Diode/ss24-sma.html