La mise en parallèle des diodes est-elle une mauvaise idée?

J'essaie de réparer une alimentation de 800 W (voir ma question précédente à ce sujet). Ce qui me tient à cœur, c'est que la conception comporte deux ensembles de diodes Schottky (dans le TO-220) en parallèle. On m'a toujours dit que c'était une mauvaise idée, mais étant donné qu'ils sont couplés thermiquement au même dissipateur thermique, cela pose-t-il un problème dans ce cas? J'ai également remarqué la même chose pour le redresseur en pont d'entrée, deux sont utilisés en parallèle.

Le problème avec la mise en parallèle des diodes est qu’à mesure qu’elles chauffent, leur résistance diminue. En conséquence, cette diode finit par consommer plus de courant que l’autre, ce qui la rend encore plus chaude. Comme vous pouvez probablement le constater, ce cycle provoquera une détérioration thermique, ce qui entraînera un incendie de la diode si vous lui donnez suffisamment de courant.

Maintenant, le fait de les coupler au même dissipateur réduira cet effet, mais je ne le recommanderais toujours pas. Il y a beaucoup trop d'inconnues qui influenceront cela pour ne jamais lui faire confiance, en particulier dans un produit commercial.

Maintenant, dans le cas de cette source d’alimentation que vous étudiez, il se peut très bien qu’ils aient passé le temps nécessaire pour faire correspondre les diodes le plus près possible et permettre au dissipateur de chaleur de les maintenir à peu près à la même température.

Il se peut également qu’ils utilisent les diodes bien au-dessous de leur capacité et qu’ils placent la seconde en parallèle afin de ne pas les faire fonctionner presque à la capacité maximale, mais j’estime que cela est peu probable.

Si vous mettez une résistance de faible valeur, par exemple 1 ohm ou 1/2 ohm, quelque chose comme ça, en série avec chaque diode, puis en parallèle avec ces assemblages, les résistances aident à maintenir la charge même entre les deux diodes. Si une diode commence à absorber plus de courant de charge (comme ce serait le cas avec une fuite thermique), la chute infrarouge sur la résistance abaisse la tension de cette diode, ce qui tend à réduire le courant.

Les résistances doivent être évaluées en fonction de la perte I ^ 2 * R qu'elles subissent, ce qui signifie généralement des évaluations à plusieurs watts. Heureusement, ce genre de chose ne se rencontre généralement que dans les blocs d'alimentation, où l'inductance associée aux résistances bobinées n'est pas une mauvaise chose. Ce n'est généralement pas un problème de trouver 0,1 ohm, 0,25 ohm, etc., dans 5W, et plus.

Ce n'est pas idéal, mais en pratique, vous pouvez généralement vous en sortir, surtout s'ils sont couplés thermiquement. Si ce n’est pas le problème potentiel, c’est que le coefficient de température du silicium puisse rendre un courant de plus, mais en pratique, ils ont tendance à chauffer au même taux, et la résistance de la pente n’est jamais nulle. vous aurez toujours le partage actuel même quand on est plus chaud.

Les diodes en carbure de silicium (SiC) peuvent être mises en parallèle sans problème.

Au fur et à mesure que l'une des diodes chauffe, sa résistance augmente de sorte que d'autres diodes absorbent plus de courant. L'égalisation de courant est garantie par le matériau semi-conducteur SIC. Vous n'avez pas à vous soucier de l'emballement thermique. Cependant, ils sont toujours chers.

Quelques commentaires:

1) Si ce que vous avez est un package double, car il était en stock ou utilisé ailleurs sur votre nomenclature, etc. Il n'y a rien à perdre.

2) Certains types moins courants de diodes, comme le carbure de silicium, augmentent la tension en fonction de la température et peuvent donc être raisonnablement mis en parallèle.

Dans le monde de la commutation, j'ai vu des diodes et des ponts en parallèle, comme vous l'avez décrit. L'espoir est qu'avec une dissociation thermique et une variation minime d'une pièce à l'autre, les appareils partageront la charge sans aucune sorte d'équilibrage externe. Bien sûr, il n'y a aucune garantie, de sorte que chacun des appareils doit être conçu pour supporter le courant à pleine charge, sinon il peut y avoir des "problèmes" (c'est le moins que l'on puisse dire) ...

Une chose que je ne vois pas discutée est le pic au courant moyen. Les redresseurs parallèles ont un condensateur du côté CC qui est chargé quelque peu près de la tension de crête. Par conséquent, les redresseurs ne conduisent que lorsque la tension alternative maximale dépasse la tension du condensateur plus 1 chute de diode. Si la charge moyenne côté CC est de 1 ampère, les redresseurs vont générer des pics de courant plusieurs fois plus importants.

Ainsi, les redresseurs voient des courants de crête élevés, ce qui fait que la faible résistance interne des jonctions de diodes semble égaliser le courant entre les redresseurs en parallèle, tout comme une autre personne a suggéré d'ajouter des résistances externes pour équilibrer le courant. J'ai vu cela arriver avec des LED.

Il me semble donc qu’en plus (ou au lieu de) l’adaptation des diodes pour la tension directe, elles doivent être adaptées pour la tension directe à leur courant de crête.

Voici un .PDF de ST qui a tout pour plaire. Après avoir lu attentivement, j’ai appris que si la différence de tension directe était inférieure à 40 mV, les diodes parallèles étaient acceptables.

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

Simplement et simplement, deux diodes incompatibles ne partagent pas le courant également. Il n'y a pas de panne ou d'emballement à moins d'être entraîné par une source de tension avec un courant illimité. Un scénario populaire auprès des universitaires sans application pratique. En réalité, une alimentation peut avoir une charge de 5 ampères et si réellement asymétrique, près de 5 ampères circuleront dans l’un et presque aucun dans l’autre.

Vous pouvez utiliser des résistances en série pour améliorer l'appariement. La série R serait calculée par R = 0,6 / Imax. Une autre méthode que j’ai utilisée avec succès consiste à trouver un module de redressement en pont de classe appropriée et à court-circuiter les bornes CA ("cathode") en utilisant la borne + ("anode"). Dans ce dernier cas, il n’est pas nécessaire d’utiliser des résistances d’égalisation pour la plupart des applications car les deux diodes à pont sont sur la même puce et partagent le même environnement thermique. Pour les applications exigeantes, vous pouvez toujours ajouter des résistances d'égalisation à la solution de redressement en pont en les insérant en série avec chaque branche CA. Enfin, les résistances de série à valeurs ohmiques plus petites feront le travail avec la solution du module redresseur en pont, car les diodes sont très similaires au départ. Par conséquent,

Croustillant17

Tout le monde semble négliger la résistance faible, mais néanmoins significative, des fils des diodes Schottky en parallèle [ou duallés] . Si une diode commence à «absorber» plus de courant que son partenaire en parallèle, la résistance accrue des conducteurs de son boîtier [ayant un coefficient de température positif (contrairement aux jonctions) nb] diminuera automatiquement la tension qui alimente la jonction [s]. . Cette action continue [partagée] entre les deux diodes ou plus permettra de répartir le courant dans le temps, à condition que la demande actuelle ne soit pas excessive, bien sûr.

Je pensais également que la mise en parallèle des diodes était une mauvaise idée, mais je ne suis pas sûr de le savoir. Si le courant dans la diode 1 est supérieur à celui dans la diode 2, la chute de tension directe (Vf) de la première augmentera, ce qui signifie que plus de courant empruntera la voie "plus courte" de la diode 2. Cela ressemble à un circuit autorégulateur qui se maintient en équilibre.
La condition est que les caractéristiques Vf-If doivent être comparables, ce qui devrait être le cas pour les diodes du même lot.

edit
Pour que les caractéristiques Vf-If soient identiques, les deux appareils doivent avoir la même température et doivent donc être couplés thermiquement, de préférence dans le même boîtier.