Ermitteln des erforderlichen maximalen Nennstroms für eine Diode, die im PWM-Modus betrieben wird

Stellen Sie sich einen Diodengleichrichter vor, der ein PWM-Signal überträgt. Die Tastverhältnisrate dieses PWM-Signals beträgt D ( 0 ≤ D ≤ 1 ). Der Diodendurchlassstrom ist ICH Ö N , und es wird kein Strom gezogen, wenn die PWM niedrig ist (ohmsche Last). Und das Datenblatt sagt, dass der maximale kontinuierliche Durchlassstrom der Diode ( ICH F M ).

Wie bestimme ich ICH F M (dh; wählen Sie eine Diode) aus gegebenen D Und ICH Ö N Werte? Können wir davon immer ausgehen ICH F M = D × ICH Ö N für alle Tastverhältnisse und PWM-Frequenzen?

Bitte listen Sie andere Schaltungsspezifikationen auf, die für diese Berechnung erforderlich sind, falls vorhanden.

Im Allgemeinen muss die Diode in der Lage sein, maximale DC-Ampere zur Last zu führen, plus den Spitzenwert einer AC-Stromwelligkeit. Die Spitzenwelligkeit hängt von der Schaltung ab, aber hier würden Sie den Arbeitszyklus als Variable verwenden.

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Wenn wir uns ein typisches Datenblatt einer Schaltdiode ansehen , haben wir:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wir sollten also innerhalb des durchschnittlichen Durchlassstroms < 200 mA und des Spitzenstroms < 400 mA bleiben. Diese Einschränkungen gelten bei 25 °C, darüber mit Leistungsminderung.

Diese spezielle Diode wird es also ermöglichen ICH Ö N ≤ ICH F M D oder 400 mA (je nachdem, welcher Wert kleiner ist) bei 25 °C, mit linearer Leistungsminderung darüber bis 50 % bei 100 °C (siehe Datenblatt).

Es ist jedoch möglich, dass dies eine Hausaufgabe ist, bei der Ihr Lehrer möchte, dass Sie einen Effektivwert der PWM-Wellenform verwenden. In diesem Fall sollten Sie den Effektivstrom und nicht den Durchschnittsstrom berechnen.

Können wir davon immer ausgehen ICH F M = D × ICH Ö N für alle Tastverhältnisse und PWM-Frequenzen?

Nein, das wäre naiv. Angenommen, die Einschaltdauer beträgt praktisch eins, Sie würden keine Diode mit einem kontinuierlichen Durchlassstrommaximum nahe dem Arbeitsstrom wählen. Das würde zu Problemen führen - Sie müssen die Leistung angemessen herabsetzen, wahrscheinlich auf etwa zwei Drittel (Faustregel aus dem Stegreif). Dioden sind in der Regel Geräte mit hohem Ausfall, insbesondere bei der Leistungsgleichrichtung und wenn Sie mit MIL-HDBK-217F vertraut sind 1 Sie würden wahrscheinlich mehr herabsetzen, um dem Gerät eine Nutzungsdauer zu geben.

Wenn die Einschaltdauer niedrig wäre, erreichen Sie einen Punkt, an dem Sie sich vernünftigerweise auf die Spitzenstrombelastbarkeit der Diode verlassen können.

1 Dieses Dokument ist trotz seines Alters immer noch sehr nützlich und prognostiziert die Zuverlässigkeit von Komponenten basierend auf Anwendung und Nennwerten.

Ermitteln des erforderlichen maximalen Nennstroms für eine Diode, die im PWM-Modus betrieben wird
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