Диодни превключващи вериги
В редица преобразувателни инсталации с висока мощност изискванията за среден ток в права посока, обратно напрежение (или и двете) надхвърлят номиналните стойности на съществуващите диоди. В тези случаи проблемът се решава чрез паралелно или последователно (и, ако е необходимо, паралелно-последователно) свързване на диоди.
Паралелното свързване на диоди е предназначено да увеличи общия посочен ток. Използва се с приемането на мерки за изравняване на постоянните токове на устройствата, включени в групата. Това е необходимо, за да се избегне свръхток на отделни диоди, водещ до тяхната повреда поради прегряване. Причината за неравномерното разпределение на токовете енесъответствиена преките клонове на токово-напреженовите характеристики на устройствата поради разпръскването на параметрите. Неравномерното разпределение на тока в два диода с тяхното директно паралелно свързване поради разликата в директните клонове на характеристиките на тока и напрежението е илюстрирано на фигурата.За изравняване на токовете се използват диоди с малка разлика в преките клонове на характеристиките на тока и напрежението (те се избират по директния клон на характеристиката на тока и напрежението). Индуктивните делители на тока също са широко разпространени (фиг. 2.3). Когато се въведе допълнителна индуктивност във всеки от паралелните клонове, напр. д.с. самоиндукция с увеличаване на тока в клоновете, в резултат на което разликата в токовете в паралелни клонове, причинена от разминаване в параметрите на диодите, става по-малко забележима. Изравняването на токовете по принцип може да се осигури чрез въвеждане на допълнителни активни съпротивления в паралелните клонове, но в този случай се създават допълнителни загуби на мощност, особено при високи токове.
Серийното свързване на диоди е предназначено да увеличи общия допустим обратволтаж. Когато се приложи обратно напрежение, същият обратен токIbпротича през последователно свързаните диоди (фигура). Въпреки това, поради неизбежната разлика в обратните клонове на характеристиките на тока и напрежението, общото напрежение ще бъде разпределено неравномерно между диодите. Диод с по-висок обратен клон на характеристиката ток-напрежение ще има по-високо приложено напрежение.
 |
 |
Неравномерното разпределение на напрежението между диоди в серия е нежелателно. Превишаването на обратното напрежение на поне един от диодите над напрежението на пробив може да доведе до повреда не само на този, но и на всички останали диоди поради увеличаване на обратното напрежение върху тях.
За да се избегне неравномерно разпределение на обратното напрежение, диодите в последователната верига са шунтирани с резистори R. Изборът на съпротивлението на шунтовите резистори се прави въз основа на това, че токът, протичащ през резистораR,, е с порядък по-голям от обратния ток на диодите. В този случай неидентичността на обратните клонове на характеристиките на токовото напрежение на диодите ще има малък ефект върху равномерността на разпределението на обратните напрежения.