项目场景:
在设计电源箱时,模块输出功率不够。领导提出两个模块连接二极管并联(模块没有均流功能),因此领导选择了2*40A的TO-肖特基二极管247MBR6040WT。 拓扑结构如下
单个模块为650W,负载1000W左右。
问题描述
当时领导提出的时候,我明确告诉负温度系数导压降的二极管不能均流,这样应用会导致前两个电源模块的交替保护。领导直接说:我说可以! 我屈服了。 产品制作完成后,开始进行高低温循环损坏。一开始,循环电源输出正常。我还在想我买的二极管是碳化硅吗。因此,第二天模块不好,负载超过650W掉电。客户让我分析原因。我的心就像一面镜子,但我不能告诉客户这是由领导造成的。
原因分析:
一般硅管的导通压降为负温度系数,如下曲线: 从图中可以看出25℃时明显比125℃导通压降高,即负温度系数。但二极管导通压降也与流过电流成正相关。在实际应用中,发现二极管的正压降温度影响高于电流,因此这种类型的二极管并联使用会越来越大。(一开始因为二极管对称性好,问题不大。长时间运行后,二极管电流稍多或电源模块输出电压不一致,导致电流大的二极管越来越热,但压降越来越小,电流越来越大。最后,如果不是电源或二极管)
解决方案:
方案1 碳化硅等新材料的导压降正温度系数二极管,当温度较高时,正压降也较高;电流越大,正压降越高,正相关,确保正压降,即输出电压较低,降低输出电流形成负反馈动态均流。 SIC正压降和温度曲线如上所示。 方案2 理想二极管的设计LTC4355)等均流方案。
笔者水平差,如有错误请指正。