क्या सीरियल से जुड़े डायोड समान रिवर्स वोल्टेज साझा करते हैं?

Question

यदि मैं एक सस्ते डायोड के बजाय 500 वी की आपूर्ति में तीन सस्ते 200 वी रेटेड डायोड रखता हूं, तो क्या सिस्टम को सही तरीके से काम करने की गारंटी है?

मेरी चिंता वह स्थिति है जिस पर डायोड में से दो 150 V साझा करते हैं और शेष 350 V दूसरे डायोड पर दिखाई देते हैं, जिससे होलिका धुआं निकलता है। क्या ऐसा कुछ होगा?

^{इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध}

Comments

मुझे नहीं लगता कि यह काम करता है, क्योंकि शीर्ष डायोड को इसके माध्यम से पूरा करने के लिए पूर्ण "500V" दिखाई देगा, जब तक कि यह आचरण नहीं करता है (बहुत बुरा!) तब तक अगले एक असफल हो जाएगा, प्रफुल्लित करने वाला "पवित्र" धुएं के डेज़ी श्रृंखला की तरह! ।

— KyranF

मैंने हालांकि जेनर डायोड के साथ ऐसा किया है, और यह रिवर्स ब्रेकडाउन वोल्टेज पर काम करता है, इसलिए शायद यह काम करेगा !?

— KyranF

@ क्रिसह्राटन - मूल शीर्षक सही था।

— पीट बेकर

@PeteBecker - अच्छी बात है, शीर्षक संपादन को वापस कर दिया गया है क्योंकि ऐसा लगता है कि यह एक तृतीय पक्ष द्वारा किया गया है।

— क्रिस स्ट्रैटन

Answer 1

नहीं, वोल्टेज समान रूप से वितरित नहीं करता है।

डायोड के लिए रिवर्स लीकेज करंट एक सावधानी से नियंत्रित पैरामीटर नहीं है, और एक ही विनिर्माण बैच से इकाई से इकाई तक काफी भिन्न हो सकता है। जब सीरीज़ में रखा जाता है, तो सबसे कम लीकेज करंट वाले डायोड में सबसे ज्यादा वोल्टेज होगा, जिससे वे फेल हो जाएंगे, जिससे बचे हुए डायोड पर अत्यधिक वोल्टेज लागू होगा, जिससे वे भी विफल हो जाएंगे।

सामान्य उपाय है कि प्रत्येक डायोड के समानांतर एक उच्च-मूल्य रोकनेवाला लगाया जाए। रोकनेवाला के मूल्य का चयन करें ताकि रोकनेवाला (जब डायोड रिवर्स-बायस्ड हो) के माध्यम से वर्तमान किसी भी डायोड के सबसे खराब-स्थिति रिसाव वर्तमान के बारे में 10 × है। इसका मतलब है कि डायोड में दिखाई देने वाला रिवर्स वोल्टेज लगभग 10% से अधिक नहीं होगा।

ध्यान दें कि इसका मतलब अभी भी है कि आपको डायोड की रेटिंग में कुछ मार्जिन की आवश्यकता है। उदाहरण के लिए, 600V पीक रिवर्स वोल्टेज के लिए, आपको चार 200-वी डायोड का उपयोग करना चाहिए, तीन नहीं।

एक और घटना है जो खेल में भी आती है। डायोड सभी पूर्वाग्रह से एक ही गति से "स्विच ऑफ" नहीं करेंगे जब आगे पूर्वाग्रह से रिवर्स पूर्वाग्रह पर जा रहे हैं। फिर से, "सबसे अच्छा" (सबसे तेज़) डायोड पहले विफल हो जाएगा। इसका समाधान प्रत्येक डायोड के समानांतर एक संधारित्र, लगभग 10 से 100 एनएफ, को भी रखना है। यह रिवर्स वोल्टेज के रेज़ाइम (dV / dt) को सीमित करता है, जिससे सभी डायोड बहुत अधिक बढ़ने से पहले स्विच करने की अनुमति देता है।

Comments

इसलिए उसे 4 डायोड की आवश्यकता होगी, प्रत्येक के साथ 2 घटक (उच्च वी रेटिंग भी), इसलिए वास्तव में यह एक 400V-600V रेटेड डायोड का उपयोग करने के लिए अंत में सस्ता है?

— कायरनफ़

@KyranF: हाँ। आप आम तौर पर केवल इन तकनीकों का उपयोग करते हैं जब आपको वोल्टेज की आवश्यकता होती है जो किसी भी उपलब्ध एकल डायोड की क्षमताओं से अधिक होती है।

— डेव ट्वीड

आप हिमस्खलन रेटेड डायोड का भी उपयोग कर सकते हैं। वे निश्चित रूप से अधिक महंगे हैं। इस मामले में यह शायद इसके लायक नहीं है, लेकिन मैंने ऐसे समाधानों को मल्टी-केवी अनुप्रयोगों (जैसे कॉक्रॉफ्ट-वाल्टन जनरेटर) में इस्तेमाल किया है, जहां, कहते हैं, बीस 1.6kV हिमस्खलन रेटेड डायोड 30kV डायोड की तुलना में सस्ता है।

— ntoskrnl

मुझे हमेशा आश्चर्य होता है क्योंकि मुझे अपनी कक्षा में यह समाधान सिखाया गया था कि अगर मैं डायोड में समानांतर में प्रतिरोधों को डालूं, तो क्या यह रिवर्स बायस्ड डायोड होने के उद्देश्य को नहीं मारेगा? जैसे यह अब तक खुला सर्किट नहीं होगा जैसा कि मैंने चाहा होगा, तो क्या कोई मुझे कोई ऐसा एप्लिकेशन सुझा सकता है जहां यह समानांतर प्रतिरोधक (ले जाने वाला (कुछ) चालू) कोई समस्या नहीं है?

— दीप

Answer 2

@DaveTweed द्वारा बताए गए समाधान के अलावा, आप इस तरह से प्रत्येक डायोड के समानांतर जेनर डायोड का उपयोग करने पर विचार कर सकते हैं:

यह योजनाबद्ध निम्नानुसार काम करता है: यदि डायोड में से एक उच्च रिसाव रिसाव के कारण अधिक हो जाता है - यह ज़ेनर टूटना शुरू कर देगा और अन्य डायोड के लिए अधिक करंट देगा, जिससे वे सबसे कम डायोड से अधिक वोल्टेज ले पाएंगे (= साथ) सबसे कम लीकेज करंट)। वैकल्पिक रूप से आप इस पर विचार कर सकते हैं कि जेनर डायोड वोल्टेज को अधिक नहीं जाने देगा कि जेनर डायोड ब्रेकडाउन वोल्टेज (जो आपके डायोड के ब्रेकडाउन वोल्टेज से कम होना चाहिए)। लेकिन ज़ेनर्स एक स्विच के रूप में काम नहीं कर रहा है इसलिए मुझे पहला स्पष्टीकरण पसंद है :)

मैंने इसे वास्तविकता में कभी नहीं आजमाया लेकिन इसके एलटीस्पाइस में काम करना ठीक है और मुझे इसके असफल होने का कोई कारण नहीं दिखता।

यह समाधान समानांतर प्रतिरोधों की तुलना में थोड़ा बेहतर होगा क्योंकि ज़ेनर डायोड बहुत कम रिसाव चालू देगा। लेकिन यह अधिक एक्सपेंक्टिव है।

इस समाधान के साथ सिर्फ एक समस्या: आप शायद 200 वोल्ट से ऊपर के वोल्टेज के लिए जेनर डायोड नहीं खोज पाएंगे - आपको प्रत्येक डायोड के लिए श्रृंखला में कई जेनर डायोड का उपयोग करने की आवश्यकता होगी, जो एक भारी समाधान में समाप्त हो सकता है।

Comments

क्लेरेंस मेल्विन जेनर के बाद यह "जेनर" है जिसने प्रभाव की खोज की।

— ट्रांजिस्टर

तुम एक जोड़े को याद किया! फिक्स्ड।

— ट्रांजिस्टर